Fibras Opticas

Elementos y Equipos Eléctricos

5.- Fibras Ópticas
Las fibras ópticas en sistemas de comunicaciones y en general en sistemas de
transmisión de señales, después de un largo periodo de experimentación y enlaces
pilotos, entre los años 1975 y 1980 entro en su etapa de empleo masivo.
Los primeros enlaces se difundieron en el campo de las telecomunicaciones con fibras
ópticas que teníanatenuaciones de hasta 50 db/km, hoy con distintos métodos de
obtención de materiales de extrema pureza y de fabricación se obtiene fibras ópticas
con atenuaciones de 0,2 db/km. Y enlaces de hasta 200 km. Sin tener que utilizar
repetidoras.
A medida que se fue avanzando con el uso de las fibras ópticas no solo se utiliza en la
transmisión de voz, sino que comenzó a utilizarse en la transmisión dedatos. Uno de
los lugares que tiene gran utilización es en el campo de la elaboración y transmisión
de datos en el campo de la energía, destinados a la supervisión y control de equipos e
instalaciones. El manejo de esta enorme cantidad de datos ha sido confiado
tradicionalmente a distintos medios de comunicación (onda portadora, micro ondas,
para largas distancias), normalmente estos datos atransmitir parten de lugares donde
se trabaja con altas tensiones y dentro de fuente con fuertes campos magnéticos, los
que fácilmente pueden producir interferencias. Al ser la fibra óptica un material
totalmente dieléctrico no es afectada por este tipo de interferencias, además como la
transmisión se realiza con fotones, es un elemento que se puede instalar sin que se
corra ningún riesgo decorto circuito.
La fibra óptica esta constituida por dos cilindros coaxiales de silicio de alta pureza, que
por medio de la reflexión de a luz se logra transmitir información, presentando ventajas
con respecto a los conductores de materiales metálicos, entre las principales figuran:
Transmite luz, en consecuencia no se introduce interferencia.
Tiene gran capacidad de transmisión (180 a 200comunicaciones telefónicas a
la vez) con respecto a los conductores de cobre.
La transmisión no es interferida por campos eléctricos y magnéticos
La energía puesta en juego en la transmisión es muy baja
Gran ancho de banda
Diámetro reducido
Peso reducido
Material totalmente dieléctrico: no existe posibilidad de tensiones inducidas
que pueden producir chispas o cortocircuitos.
5.1.-Principio defuncionamiento:
Para las transmisiones por fibra óptica se utilizan las longitudes de onda del
infrarrojo, o sea 800 a 1600 nm, siendo los valores preferidos los de 850,
1300,1550 nm que es donde están las de menores interferencias.

Transmisión con Fibra Óptica

Luz Visible
800nm

1600 nm.

.

Las fibras ópticas se componen de un cilindro material dieléctrico llamado núcleorodeado por un revestimiento también dieléctrico con un índice de refracción

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ligeramente inferior al núcleo. La forma de propagación de la señal se basa en las
propiedades de refracción y reflexión de la luz (reflexión total).
Supongamos dos sustancias diferentes:
5.1.1.- Principio de Reflexión
1 ángulo

de incidencia

N

2 ángulo

de reflexiónn1
1

n2

2

1 =

2

n1 y n2 índices de refracción.

Cuando un rayo luminoso incide sobre la superficie de separación dos sustancias, una
fracción de la misma se refleja.
La proporción de la luz reflejada es función del ángulo
que forma el rayo de luz
incidente con la perpendicular a la superficie de separación de los medios.
Por rayo de luz se entiende la trayectoria dentro dela cual se extiende la energía
luminosa.
Para el rayo luminoso es reflejado y su ángulo de reflexión
2 que este forma
con la perpendicular a la superficie de separación de la sustancia vale:
* El rayo incidente, el reflejado y la perpendicular a la superficie de separación
de los medios, se encuentran en un mismo plano.
* El rayo reflejado se halla en el semiplano opuesto en relación con...