Fibra Óptica: Reseña
Páginas: 11 (2743 palabras)
Publicado: 28 de agosto de 2014
FIBRA ÓPTICA
Antecedentes (Origen y Evolución)
La historia de la fibra óptica comenzó cuando el físico irlandés John Tyndall descubrió que la luz podía viajar dentro de un material en curva (agua) por la reflexión interna total. Este principio fue utilizado en su época para iluminar corrientes del agua en fuentes públicas. En 1952, el físico Narinder Singh Kapany, apoyándose en los estudios deJohn Tyndall, realizo experimentos que condujeron a la invención de la fibra óptica.
La invención del láser a principios de la década de los 60’s comenzó a llamar la atención y buscar la forma de usar la luz láser como forma de comunicación, y en 1966 la aparición de las fibras ópticas dan auge a las comunicaciones ópticas debido a que estas son capaces de guiar la luz de una manera similar acomo lo hacen los alambres. El gran problema era la perdida de señal las cuales excedían 1000dB/km; sin embargo en 1970 reducen su perdida a 20dB/km.
La necesidad de tener fuentes ópticas compactas y fibras ópticas da pie al desarrollo de sistemas de comunicación de fibra óptica.
Evolución de la Fibra Óptica
•La primera generación: operaba cerca de los UM, esta es una de las ventanas demenos pérdida para las fibras de silicio, usaban fuentes ópticas de arseniuro de galio, detectores de silicón y fibras multimodo. Estos sistemas operaban a una razón de 45 Mb/s y necesitaban un repetidor cada 10km.
•La segunda generación: en 1984 la aparición de las fibras monomodo las cuales tiene un ancho de banda mayor permitieron aumentar la taza de transferencia a 2.5 Gb/s con un espacio derepetidor de 40 km permitiendo una pérdida de 0.5dB/km a 1300 nm.
•La tercera generación: este tipo de sistema podía operar hasta 10 Gb/s, con distancia de repetición cada 90 km en 1996. Su limitación era que requería de repetidores electrónicos.
•La cuarta generación: hace uso de amplificadores ópticos para incrementar el espaciamiento de repetición y la multiplexación de longitudes deonda, la pérdida es compensada por amplificadores de fibra de erbio cada 60 – 100 km. En 1996 se obtuvo una transmisión de 11,300 km a 5Gb/s en cables submarinos.
•La quinta generación: consiste en encontrar una solución a los problemas de dispersión en la fibra una posible solución son los solitones ópticos
¿Qué es la fibra óptica?
La Fibra óptica es una varilla delgada y flexible de vidriou otro material transparente con un índice de refracción alto, constituida de material dieléctrico (material que no tiene conductividad como vidrio o plástico), es capaz de concentrar, guiar y transmitir la luz con muy pocas pérdidas incluso cuando este curvada. Está formada por dos cilindros concéntricos, el interior llamado núcleo (se construye de elevadísima pureza con el propósito de obteneruna mínima atenuación) y el exterior llamado revestimiento que cubre el contorno (se construye con requisitos menos rigurosos), ambos tienen diferente índice de refracción (n2 del revestimiento es de 0.2 a 0.3. El diámetro exterior del revestimiento es de 0.1 mm aproximadamente y el diámetro del núcleo que transmite la luz es próximo a 10 ó 50 micrómetros. Adicionalmente incluye una cubiertaexterna adecuada para cada uso llamado recubrimiento.
¿Cómo funciona?
El principio en que se basa la transmisión de luz por la fibra es la reflexión interna total; la luz que viaja por el centro o núcleo de la fibra incide sobre la superficie externa con un ángulo mayor que el ángulo crítico, de forma que toda la luz se refleja sin pérdidas hacia el interior de la fibra. Así, la luz puedetransmitirse a larga distancia reflejándose miles de veces. Para evitar pérdidas por dispersión de luz debida a impurezas de la superficie de la fibra, el núcleo de la fibra óptica está recubierto por una capa de vidrio con un índice de refracción mucho menor; las reflexiones se producen en la superficie que separa la fibra de vidrio y el recubrimiento.
Características:
Técnicas.
1º Es un medio...
Antecedentes (Origen y Evolución)
La historia de la fibra óptica comenzó cuando el físico irlandés John Tyndall descubrió que la luz podía viajar dentro de un material en curva (agua) por la reflexión interna total. Este principio fue utilizado en su época para iluminar corrientes del agua en fuentes públicas. En 1952, el físico Narinder Singh Kapany, apoyándose en los estudios deJohn Tyndall, realizo experimentos que condujeron a la invención de la fibra óptica.
La invención del láser a principios de la década de los 60’s comenzó a llamar la atención y buscar la forma de usar la luz láser como forma de comunicación, y en 1966 la aparición de las fibras ópticas dan auge a las comunicaciones ópticas debido a que estas son capaces de guiar la luz de una manera similar acomo lo hacen los alambres. El gran problema era la perdida de señal las cuales excedían 1000dB/km; sin embargo en 1970 reducen su perdida a 20dB/km.
La necesidad de tener fuentes ópticas compactas y fibras ópticas da pie al desarrollo de sistemas de comunicación de fibra óptica.
Evolución de la Fibra Óptica
•La primera generación: operaba cerca de los UM, esta es una de las ventanas demenos pérdida para las fibras de silicio, usaban fuentes ópticas de arseniuro de galio, detectores de silicón y fibras multimodo. Estos sistemas operaban a una razón de 45 Mb/s y necesitaban un repetidor cada 10km.
•La segunda generación: en 1984 la aparición de las fibras monomodo las cuales tiene un ancho de banda mayor permitieron aumentar la taza de transferencia a 2.5 Gb/s con un espacio derepetidor de 40 km permitiendo una pérdida de 0.5dB/km a 1300 nm.
•La tercera generación: este tipo de sistema podía operar hasta 10 Gb/s, con distancia de repetición cada 90 km en 1996. Su limitación era que requería de repetidores electrónicos.
•La cuarta generación: hace uso de amplificadores ópticos para incrementar el espaciamiento de repetición y la multiplexación de longitudes deonda, la pérdida es compensada por amplificadores de fibra de erbio cada 60 – 100 km. En 1996 se obtuvo una transmisión de 11,300 km a 5Gb/s en cables submarinos.
•La quinta generación: consiste en encontrar una solución a los problemas de dispersión en la fibra una posible solución son los solitones ópticos
¿Qué es la fibra óptica?
La Fibra óptica es una varilla delgada y flexible de vidriou otro material transparente con un índice de refracción alto, constituida de material dieléctrico (material que no tiene conductividad como vidrio o plástico), es capaz de concentrar, guiar y transmitir la luz con muy pocas pérdidas incluso cuando este curvada. Está formada por dos cilindros concéntricos, el interior llamado núcleo (se construye de elevadísima pureza con el propósito de obteneruna mínima atenuación) y el exterior llamado revestimiento que cubre el contorno (se construye con requisitos menos rigurosos), ambos tienen diferente índice de refracción (n2 del revestimiento es de 0.2 a 0.3. El diámetro exterior del revestimiento es de 0.1 mm aproximadamente y el diámetro del núcleo que transmite la luz es próximo a 10 ó 50 micrómetros. Adicionalmente incluye una cubiertaexterna adecuada para cada uso llamado recubrimiento.
¿Cómo funciona?
El principio en que se basa la transmisión de luz por la fibra es la reflexión interna total; la luz que viaja por el centro o núcleo de la fibra incide sobre la superficie externa con un ángulo mayor que el ángulo crítico, de forma que toda la luz se refleja sin pérdidas hacia el interior de la fibra. Así, la luz puedetransmitirse a larga distancia reflejándose miles de veces. Para evitar pérdidas por dispersión de luz debida a impurezas de la superficie de la fibra, el núcleo de la fibra óptica está recubierto por una capa de vidrio con un índice de refracción mucho menor; las reflexiones se producen en la superficie que separa la fibra de vidrio y el recubrimiento.
Características:
Técnicas.
1º Es un medio...
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