PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO

E.T.S. de Ingenieros de Telecomunicación de Vigo
Departamento de Tecnología Electrónica

Sensores Optoelectrónicos

SENSORES Y ACONDICIONADORES

TEMA 5 (2)
SENSORES OPTOELECTRÓNICOS
(Fibras ópticas)
Profesores: Enrique Mandado Pérez
Antonio Murillo Roldán
Camilo Quintáns Graña

Tema 5 - 1

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Departamento de Tecnología ElectrónicaSensores Optoelectrónicos

SENSORES DE FIBRA ÓPTICA
FIBRA ÓPTICA
[MAND 09 pag 525] [PERE 04 pag. 451]
La fibra óptica (FO) es una guía de ondas luminosas que se propagan a
través de ella mediante reflexiones sucesivas.
Está constituida por dos cilindros coaxiales de material transparente a la
radiación y de diferente índice de refracción.
Funda (Jacket)

A2

Revestimiento (Cladding)Núcleo (Core)

Revestimiento (Cladding)
Funda (Jacket)
Tema 5 - 2

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Sensores Optoelectrónicos

SENSORES DE FIBRA ÓPTICA
Cilindro interior

Se denomina núcleo (Core). Es el medio de propagación del rayo luminoso con
una atenuación y distorsión mínimas.

Segundo cilindro

Se denominarevestimiento o corteza (Cladding). Refleja el rayo de luz debido a
que su índice de refracción es distinto de él del núcleo.

Tercer cilindro

Se denomina funda o recubrimiento (Jacket). Es una protección primaria a base de
barniz de acrilato o resina de silicona, que protege a la fibra contra la abrasión,
rotura y agresiones químicas.
Funda (Jacket)

A2

Revestimiento (Cladding)
Núcleo(Core)

Revestimiento (Cladding)
Funda (Jacket)

Tema 5 - 3

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Sensores Optoelectrónicos

SENSORES DE FIBRA ÓPTICA
INDICE DE REFRACCIÓN
Relación entre la velocidad de la luz en el vacío y en el medio considerado:

n=C/v

(n ≥ 1)

En una fibra óptica, el índice n1 del núcleo es mayor que elíndice n2 del
revestimiento. Debido a ello los rayos que inciden en el límite entre el
núcleo y el revestimiento con un ángulo inferior a βL, denominado ángulo
crítico, se propagan a través del núcleo de la fibra.

Tema 5 - 4

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Sensores Optoelectrónicos

SENSORES DE FIBRA ÓPTICA
INDICE DE REFRACCIÓNLos rayos que inciden en el límite entre el núcleo y el revestimiento con un
ángulo superior al ángulo crítico, pasan por refracción al revestimiento y se
anulan después de algunas reflexiones.

Revestimiento
β1 < βL< β2

Núcleo

β2 βL

β1

Tema 5 - 5

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Sensores Optoelectrónicos

SENSORES DEFIBRA ÓPTICA

Según el perfil del
índice de refracción

De salto de índice
De índice gradual

Clasificación
de las fibras
ópticas
Monomodo
Según los modos de
propagación
Multimodo

Tema 5 - 6

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Sensores Optoelectrónicos

SENSORES DE FIBRA ÓPTICA
TIPOS DE PERFIL DE INDICE
La condición(n1 > n2) se puede obtener mediante un cambio brusco del
índice o mediante un cambio continuo, lo que da lugar a dos tipos de FO
que se diferencian por el perfil del índice de refracción:

- Fibras de Salto de Indice (SI) o índice en escalón
- Fibras de Indice Gradual (IG)

Tema 5 - 7

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SensoresOptoelectrónicos

SENSORES DE FIBRA ÓPTICA
PERFIL DEL INDICE DE REFRACCION
Fibras de salto de índice o índice en escalón
El índice de refracción cambia bruscamente del núcleo al revestimiento.
En este caso la trayectoria seguida por el rayo de luz es lineal.
r

r

n2

n2
n1

n1
n

n2
Fibra óptica

Salto de
índice

n

n2

Índice
gradual

Tema 5 - 8

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