Practica de curvatura de la fibra óptica

12 IMPACTO DE LAS CURVATURAS EN LA ATENUACIÓN. FILTRO MODAL
12.1 Objetivos
Experimentación de la como las curvaturas en una fibra óptica afectan a la atenuación. Determinación de la atenuación por curvatura en función del radio.
12.2 Equipos y materiales
Fibras ópticas de plástico
Clip o similar Regla
Regla
12.3 Bases teóricas
Las curvaturas en una fibra óptica aumentan las pérdidas deradiación, resultando un incremento de la atenuación. Cuando la fibra se curva varían los ángulos con que los rayos inciden en la separación entre núcleo y revestimiento. Consecuentemente algunos rayos no satisfacen la condición de reflexión total por lo que se escapan a través del revestimiento.
Cuando se instala un cableado de fibra óptica debe conocerse el radio crítico de ésta y asegurar quetodas las curvaturas serán superiores a dicho radio.
Algunas veces se utiliza las curvaturas en la fibra para implementar filtros qué eliminen modos indeseados de la fibra. Un componente basado en este principio es el filtro modal.
12.4 Realización práctica
1. Encender el equipo y fijar en el emisor una polarización de 30 mA.
2. Conectar una fibra óptica de plástico entre el emisor yfotorreceptor de 850 nm. Anotar la potencia recibida Po.
3. Desconectar la fibra en uno de sus externos y darle, en el centro, 5 veces una curvatura de un diámetro de 1 cm. Sujetar la fibra arrollada mediante un clip o similar. Volver a conectar el extremo que se había desconectado.
4. Repetir el apartado anterior para las curvaturas indicadas en la tabla. Anotar todas las medidas y determinar laatenuación en función de Po.

Resultado de Po.


Diámetro Curvatura D (cm) (5 vueltas) | Potencia Óptica (dBm) | Atenuación (dB) |
1 | -21.6 | 1.6 |
1,5 | -21.5 | 1.5 |
2 | -21.3 | 1.3 |
3 | -20.7 | 0.7 |
4 | -20.4 | 0.4 |
5 | -20.1 | 0.1 |
5. Representar en un sistema de coordenadas la atenuación en función del
diámetro de la curvatura.
6. Desconectar la fibra en uno de susextremos y darle, ahora, una única curvatura
de un diámetro de 1 cm. Sujetar la fibra arrollada mediante un clip o similar.
Volver a conectar el extremo que se había desconectado.
7. Repetir el apartado anterior para el número de vueltas indicadas en la tabla.
Anotar todas las medidas y determinar la atenuación en función de Po.

Número de vueltas N ( D = 1 cm ) | Potencia Óptica (dBm) |Atenuación (dB) |
1 | -21.0 | 1.0 |
2 | -21.4 | 1.4 |
3 | -21.8 | 1.8 |
4 | -22.0 | 2.0 |
6 | -22.6 | 2.6 |
8 | -22.8 | 2.8 |
10 | -23.2 | 3.2 |
8. Representar en un sistema de coordenadas la atenuación en función del número de vueltas.

12.5 Cuestiones
¿Qué rayos son más afectados por las curvaturas, los de orden bajo o los de orden alto?. Justificar la respuesta.
¿A quéson debidas las pérdidas que se originan cuando se curva una fibra?
Si un rayo de luz viaja de un medio a otro, se curvará en el caso en que los dos materiales posean diferentes propiedades de conductividad de rayos luminosos. El motivo por el que se curvan los rayos de luz es debido a que nuestra visión se basa en los rayos que penetran en nuestros ojos, son rayos de luz reflejados, y entran enotro medio con distinta conductividad.
Es importante considerar ahora la trayectoria que describe el rayo a medida que se aproxima a la superficie de un medio diferente. El ángulo, medido desde una perpendicular a esa superficie, se denomina ángulo de incidencia del rayo sobre esa superficie.
También podría existir un ángulo crítico de incidencia de forma que excederlo puede dar lugar a unasituación de no reflexión (propagación). En la transmisión de ondas de radio cuando las ondas que no son reflejadas "golpean" la capa de Heaviside unas son reflejadas y otras no. Las que no son reflejadas "golpean" la capa con un ángulo mayor que el crítico para la reflexión y de esta forma atraviesan la capa de Heaviside a lo largo de una línea refractada.

Explicar por qué la dependencia de la...