Comunicaciones Opticas

COMUNICACIONES
ÓPTICAS
ING. DARWIN BACA M.
Una compilación de nociones básicas de transmisión óptica

07/05/2007
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COMUNICACIONES OPTICAS
El principio de un sistema de comunicaciones ópticas es trasmitir una señal a través de una fibra
óptica hacia un receptor distante. La señal eléctrica es convertida al dominio óptico en el transmisor
y se convierte otra vez a la señal eléctricaoriginal en el receptor. La comunicación óptica tiene una
serie de ventajas sobre otros métodos de transmisión, tales como sistemas de radio y cobre.
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Una señal puede ser enviada sobre largas distancias (200 km.) sin la necesidad de
regeneración.
La transmisión es no sensible a perturbaciones electromagnéticas. Además, la fibra no
conduce electricidad y por ende esprácticamente es insensible a las interferencias de
radiofrecuencia.
Los sistemas de fibra óptica proveen gran capacidad en comparación a sistemas de cobre o
coaxiales.
El cable de fibra óptica es mucho más ligero y pequeño que el cable de cobre. Por lo tanto,
los cables de fibra óptica pueden contener un gran número de fibras en un área mucho más
pequeña. Por ejemplo, un cable de fibra ópticapuede consistir de 144 fibras.
La fibra óptica es confiable, muy flexible, y no sensible a las vibraciones.
La fibra óptica tiene una vida útil de 25 años (comparada con la garantía de vida útil de 10
años que tienen los sistemas de comunicaciones por satélite).
La temperatura de operación para la fibra óptica varía, pero tienen un rango que
típicamente va desde los -40˚C a +80˚C.

Existentres factores que pueden afectar la transmisión de luz en un sistema de comunicaciones
óptica:
1. Atenuación: Cuando un haz de luz atraviesa la fibra, existe una pérdida de potencia
eléctrica debido a la absorción, difusión (scattering), y otras pérdidas por radiación. El
vidrio de sílice ultra puro es un excelente medio de transmisión; sin embargo, no es
perfecto. Scattering es causado cuandouna porción de la señal óptica que es
transmitida actúa recíprocamente con la estructura cristalina del vidrio a nivel atómico y
se refleja hacia fuera de la ruta de transmisión estable.
La absorción es causada cuando una porción de la señal óptica transmitida actúa
recíprocamente con las impurezas naturales de fabricación de la fibra (como el agua e iones de
metal) en la región del núcleo.La pérdida de señal se cuantifica típicamente en una escala logarítmica en términos de
decibelios (abreviados dB) y normalizados a una distancia de referencia, normalmente un
kilómetro.
La tasa de atenuación es dependiente de la longitud de onda y es menor a 0.4 dB/km en la
mayoría fibras ópticas utilizadas mayormente (en las bandas de operación de 1310 nm y 1550
nm).

COMUNICACIONESOPTICAS

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En una curva de atenuación espectral típica se muestran la variación de atenuación versus la
longitud de onda, como se muestra en la figura de abajo. Normas publicadas definen los límites
de estas regiones de operación. Los más comunes rangos de operación para fibras mono modo
(original o “0 Band,” 1260 nm a 1360 nm, y el convencional o “Banda C,” 1530 nm a 1565 nm) se
indican enla Figura 3 como referencia.

Además, los avances tecnológicos ha posibilitado avances favorables en la “la cresta o pico de
agua”, la zona de atenuación es identificada en la figura de arriba. La región de pico de agua en
una curva de atenuación espectral, en la vecindad de 1383 nm, se ha demostrado una elevada
atenuación históricamente debido a los iones del hidroxilo atrapados en laestructura del vidrio.
Recientemente, novedosos diseños de fibra óptica monomodo han sido lanzados para un buen
desempeño en la región del pico de agua de la curva de atenuación (refiérase a la línea punteada
en la región de máxima atenuación en la figura de arriba). Este nivel de desempeño habilita un
porcentaje más grande de espectro óptico disponible para aplicaciones en telecomunicaciones.
El...