Fibras opticas

REDES OPTICAS
Alumno: Danny Novillo
Fecha: 2013/07/05

Proceso para la fabricación de Fibras Ópticas

A partir de los análisis sobre el comportamiento de las fibras ópticas parece claro que una parte fundamental para el guiado de señales ópticas es el control de los índices de refracción en el interior de la fibra. Al menos son necesarios dos materiales distintos que sean transparentes a laluz en el intervalo de longitudes de onda de trabajo. Como en la práctica la transparencia absoluta no existe se pide que los materiales tengan una atenuación óptica muy baja y que también lo sea la absorción intrínseca así como la dispersión espacial. Hay numerosos materiales que cumplen estas características. También es fundamental evitar la dispersión espacial debida a motivos extrínsecos comopuedan ser las burbujas, grietas, tensiones, gránulos, etc. Esto restringe el número de materiales útiles y los únicos que cumplen las especificaciones son algunos vidrios, plásticos y sustancias monocristalinas.
Otro apartado importante es que ha de ser posible (para la fabricación de fibras con índice gradual) la ligera modificación del índice de refracción mediante la disolución de variassustancias y por tanto estas deberán ser solubles en un amplio margen de composiciones (no es simple). Esta última característica
no puede obtenerse en materiales monocristalinos y por tanto tan sólo nos quedan los vidrios para fibras de índice gradual aunque ambas pueden utilizarse en fibras de índice abrupto. La gran ventaja que ofrecen los vidrios los han hecho ser al final los únicos materiales con usoreal. Por último los plásticos tienen características mucho peores aunque son mucho más baratos y pueden usarse para sistemas de
transmisión de corto alcance y pequeños anchos de banda.
Una vez establecido cuales son los materiales con los que se van a fabricarlas fibras ópticas vamos a describir brevemente los distintos métodos para la consecución de fibras de vidrio, estos son principalmentedos:
Técnicas convencionales en las cuales se mantiene el material vítreo en estado fundido produciéndose así una estructura de vidrio multicapa.
Métodos de deposición en fase vapor que permiten fabricar vidrios silicatados que no podrían procesarse en fase líquida debido a su alto punto de fusión.








Técnicas de fase líquida

Aquí el proceso se inicia a partir de obtener losmateriales a mezclaren estado lo más puro posible, de hecho ya comercialmente pueden encontrarse productos de alta pureza (1 parte de impurezas en 109), gran parte del precio del proceso radica en esta fase. Los materiales típicos son óxidos (SiO2, GeO2, B2O2 y Al2O3) y carbonatos (Na2CO3, K2CO3, CaCO3 y BaCO3, ) que se descomponen como óxidos en el proceso de fabricación. Todos estos compuestos hansido secados adecuadamente para reducir en lo posible la aparición de iones OH.
Una vez que ya tenemos los materiales en estado puro se trata de obtener una mezcla uniforme y libre de burbujas, se puede conseguir el índice de refracción deseado mediante el intercambio iónico de los componentes durante el proceso de fundido y mezclado. Este proceso se produce a temperaturas entre los 900 y 13000 Cy se hace en el interior de un recipiente de silicio (cuyo punto de fusión es mucho más elevado). Los problemas en esta fase vienen dados por:

La contaminación ambiental que puede incorporase a la mezcla
En ambientes de alta pureza donde se elimine este problema hay incorporaciones de material del recipiente a la mezcla.



Este último problema puede solucionarse mediante el uso derecipientes de platino, o bien, cambiando el sistema de elevación de temperatura, en lugar de utilizar el calentado mediante hornos se utilizan los sistemas de radiofrecuencia que serán absorbidos (y por lo tanto calentarán) por materiales iónicos, que es el caso de la mezcla mientras que no calentarán el recipiente, de esta forma queda una película de la mezcla sobre el recipiente que aísla la parte...