FIBRA OPTICA

Fibras Ópticas

Introducción a las
Telecomunicaciones II

Ventajas con respecto a otros
conductores










Gran ancho de banda.
Muy baja atenuación.
Inmunidad a interferencias.
Resistente al ambiente.
Seguridad.
Bajo Peso.
Requieren poco Mantenimiento

Aplicaciones de la Fibra Óptica







Telecomunicaciones de larga distancia,
cablessubmarinos.
Redes HFC – CATV.
Transmisión en ambientes difíciles.
Transmisión en aviones.
Troncales Inter-oficinas – alta velocidad.

Longitud de Onda


Puede tomarse como medida de Color de luz.



Sus unidades son, nanómetros (nm) o micrones (um).



Diferentes colores (Longitudes de Onda) muestran
diferentes características:



Los sistemas de F.O. solo usan
1550nm

850,1310, &

Espectro de Luz Visible
IR

UV
300nm

700nm

Espectro Electromagnético

Frecuencia

1 Khz

1 MHz

1 GHz

1 THz

1000 THz

100 Thz

10

18

Hz

10

21

1000 Thz

INFRAROJA

1550 nm

850 nm
1300 nm

FIBRAS OPTICAS

400 nm

Hz

Introducción
Todos los sistemas de F.O. tienen:
-Transmisor (con transductor (E > O))
-Guía de Onda Óptica.-Receptor (con transductor (O > E))

Transmisor
Convertidor Eléctrico - Óptico (E>O)

Señal Eléctrica
+
Salida de Señal óptica

Variación de Intensidad = Analógico
Parpadeo (Luz - Sin Luz) = Digital

Esta fuente luminosa puede ser un diodo emisor de luz (LED, de Light-Emitting
Diode) o un diodo de inyección láser (ILD, por Injection Laser Diode).

Guía de onda Óptica
Fibra Óptica(Sílice-Vidrio)

Entrada de Luz

Salida de Luz

 La interfaz entre fuente y fibra (como por ejemplo un lente) es mecánica, su función
es acoplar la luz que emite la fuente e introducirla al cable de fibra óptica, con la
menor perdida posible.
 La fibra óptica es un núcleo de vidrio o plástico y un revestimiento protector.
 La interfaz de fibra a luz también es un acoplador mecánico, cuyafunción es acoplar la
fibra al receptor, logrando una baja perdida de luz y un buena incidencia de la misma
sobre el detector.

Receptor
Convertidor (O>E) Óptico - Eléctrico
Fotodiodo

+
(señal original)
Entrada de Luz

Salida Eléctrica

El detector de luz es, con mucha frecuencia, un diodo PIN (tipo P tipo N Intrínseco) o
un fotodiodo de avalancha (APD, de Avalanche Photo Diode)Partes de una F.O.
Núcleo y recubrimiento plástico
Núcleo de vidrio recubrimiento Plástico.
Núcleo de Vidrio recubrimiento vidrio.

Revestimiento (Buffer)
Recubrimiento (vidrio)
Núcleo (vidrio)
El núcleo está centrado en la fibra.
La luz viaja por el núcleo
únicamente.
El revestimiento protege la fibra de
vidrio.

Principios Físicos
Índice de Refracción (𝑛)

𝑐
𝑛=
𝑣
𝑛=índice de refracción
𝑐= velocidad de la luz en el vacío (3𝑥108 m/seg).
𝑣 = velocidad en el medio, depende de la densidad del mismo.

Mientras mas denso es el medio, menor es la
velocidad de la luz en el mismo y por lo tanto 𝑛 es
mayor.

Reflexión & Refracción


Reflexión: es un rayo de luz REBOTANDO en la



Refracción: es la DESVIACIÓN en la dirección

frontera entrecaracterísticas.

dos

materiales

de

distintas

del rayo y el cambio de velocidad de propagación
por el paso de un material a otro.

Reflexiones

La Luz que incide
sobre la superficie es
reflejada hacia afuera
con el mismo ángulo.
Para a Grande.

a

a

aire

vidrio

Refracción & Reflexión
Si el ángulo del rayo con que
incide en la superficie es lo
suficiente abrupto, lamayoría de
la luz pasa a través del medio
siendo refractada.
El resto es reflejado fuera de la
superficie.
Refractado
Reflejado

a

a>f

f

a

aire
Incidente

vidrio

Refracción & Reflexión
Si la luz viene desde el vidrio,
para ángulos pequeños, parte es
reflejada y parte es refractada.
Siendo a < f .

incidente

a
a

f

reflejado

refractado

aire

vidrio...