1Comunicacion en Fibra Opticajberrezuetag@est,ups.edu.ec

ResumenEste presente trabajo recoje la informacion masrelevante del diagnostico de la y tan mensionada Fibra Optica,y su desempeo tan revolucionario en la comunicacion, esto, conla finalidad de dar a conocer sus atributos, comportamiento,precausiones y factibilidad en nuestro entorno, asi como tambienla situacion actual de las companias de telecomunicaciones o deotras categorias que ya estan utilizando esta herramienta.

Index TermsFibra Optica, comunicacion, luz, informacion,comunicacion, canal.

I. INTRODUCCION

El hombre se comunica, para transmitir sus necesidades,para influir y para afectar, en forma intencionada a su entorno.Y nosotros sabemos que la comunicacion se basa en emisor,receptor, mensaje y obviamente un canal por el cual viajanuestra informacion, es asi que al hablar de Comunicacionen Fibra Optica estamos refiendonos a que la tecnologia, quenos empuja a evolucionar nuestros canales de informacion ypor ende, que nuestra comunicacion tambien evolucione conella. Esta tecnologa trae muchos aportes a todo lo que esla comunicacin alambrada existente. Pues bien ultimamentecon la situacion actual en nuestro pais, las companias detelecomunicaciones asi como de otras categorias, estan en ellimbo sobre el uso de la fibra optica, ya que, si bien es unmedio revolucionario de envio y recepcion de informacion,todavia no se demuestra total factibilidad en su uso, es por estoque se sigue los estudios de este elemento de comunicacion,considerado de doble filo. Aunque puedo destacar de algunascoompanias de telecomunicacions en tre otras categorias a laCNT (Coorporacion Nacional de TElecomunicaciones) que esla propietaria de la red de fibra ptica ms grande a nivel na-cional, con ms de 10.000 Km de fibra ptica instalada en todoel territorio Ecuatoriano, es asi que con esta tecnologia estanen capacidad de brindar todas las soluciones de telecomunica-ciones que sus clientes requieren, posibilitando alcanzar altacapacidad, alta calidad e incrementando la eficiencia de suempresa ya que le permite configurar las opciones de acuerdoa las necesidades especficas que tenga cada usuario. Puesbien, hasta aqui, vemos que la Fibra Optica esta catalogadacomo la revolucion en telecomunicaciones en favor de sususuarios, y sus distribuidores, pero vamos a profundizar sobreesta herramienta.

II. HISTORIA DE LA FIBRA OPTICA

Las ondas de luz son una forma de energa electromagnticay la idea de transmitir informacin por medio de luz, comoportadora, tiene ms de un siglo de antigedad. Hacia 1880,Alexander G. Bell construy el fotfono que enviaba mensajesvocales a corta distancia por medio de la luz. Sin embargo,resultaba inviable por la falta de fuentes de luz adecuadas.Con la invencin y construccin del lser en la dcada de

los 60 volvi a tomar idea la posibilidad de utilizar la luzcomo soporte de comunicaciones fiables y de alto potencialde informacin, debido a su elevada frecuencia portadora1014 Hz. Por entonces, empezaron los estudios bsicos sobremodulacin y deteccin ptica, pero con investigaciones yexperimentos han ido mejorando desde esa epoca.

Pronto, cables similares atravesaron los ocanos del mundo.El primer enlace transocenico con fibra ptica fue el TAT-8que comenz a operar en 1988, usando un cristal tan transpa-rente que los amplificadores para regenerar las seales dbilesse podan colocar a distancias de ms de 64 kilmetros. Tresaos despus, otro cable transatlntico duplic la capacidaddel primero. Los cables que cruzan el Pacfico tambin hanentrado en funcionamiento. Desde entonces, se ha empleadofibra ptica en multitud de enlaces transocenicos o entreciudades, y paulatinamente se va extendiendo su uso desde lasredes troncales de las operadoras hacia los usuarios finales.

Hoy en da, debido a sus mnimas prdidas de seal y asus ptimas propiedades de ancho de banda, la fibra pticapuede ser usada a distancias ms largas que el cable decobre. Adems, las fibras por su peso y tamao reducido, haceque sea muy til en entornos donde el cable de cobre seraimpracticable.

III. QUE ES LA FIBRA OPTICA?

Al hablar de fibra ptica estamos hablando de filamentosde plstico o vidrio del ancho de un cabello humano, estoequivale a un rango de 10 a 300 micrmetros (m) 10 6

metros. Una fibra es un conductor ptico de forma cilndricaque consta del ncleo (core), unrecubrimiento (cladding) quetienen propiedades pticas diferentes de las del ncleo ylacubierta exterior (coating) que absorbe los rayos pticos ysirve para proteger alconductor del medio ambiente as comodarle resistencia mecnica figura 1.

Fig 1: Apariencia fisica de un conductor de fibra optica.Para evitar prdidas por dispersin de luz debida a impurezasde lasuperficie de la fibra, el ncleo de la fibra ptica estrecubierto por una capa de vidriocon un ndice de refraccinmucho menor; las reflexiones se producen en la superficiequesepara la fibra de vidrio y el recubrimiento.

Adems, y a diferencia de los pulsos electrnicos, los im-pulsos luminosos no son afectados por interferencias causadaspor la radiacin aleatoria del ambiente. Es decir por cada unode estos filamentos atraviesa la informacin en formade luzque se enva desde el emisor. lo que se transmite por un cable

2de fibra ptica no es ms que rayos de luz, esta transmisinse basa en el principio de reflexin total hacia el interior, esdecir, la luz que se transmite se mantiene en sutotalidad en elinterior de la fibra gracias a que rebota de lasuperficie externahacia el interior, y as va reflejndose cantidades indefinidasde veces en el interior hasta llegar a sudestino.

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Fig 2: Principio de reflexion de la luz al interior delconductor.

IV. FABRICACION

Para fabricar fibras se utiliza un proceso industrial denomi-nado tirado de fibras. Un cilindro de cristal pticamente puro,llamado preforma, entra desde arriba en un horno donde escalentado hasta sutemperatura de ablacin, a unos 2000 C.Tirando de la preforma a gran velocidad seconsigue que stase estire, en la regin llamada cuello de botella ( neck-downregion ),reduciendo su dimetro hasta formar la fibra (ver lafigura 3). El tirado se produce por gravedad y empujado por latensin de un tambor de recogida en el que la fibra se enrolla.Durante el tirado la fibra sufre un proceso de enfriamiento porconveccin, reduciendo su temperatura a unos 150 C. Antesde que la fibra sea enrollada en eltambor se le aplican uno ovarios revestimientos de plstico protectores.

Fig 3. Representacion del tirado de fibras.

V. TIPOS DE FIBRA OPTICA

Existen dos tipos de cables de fibra ptica:

V-A. Monomodo n escalonado: Esta es la ms difcil deimplementar, perotambin la ms rpida a la hora de trans-portarinformacin, esto debido a que el ncleo es tanpequeocomo la longitud de onda que transmiten, porende en este tipode fibra solo se puede enviar unalongitud de onda que en estecaso no va rebotandotodo el camino hasta su destino sino quesigue lamisma lnea de transmisin.

Fig 4. Caracteristicas del monomodo n escalonado.

V-B. Multimodo n escalonado: Este a diferencia del mencio-nadoanteriormente permite enviar varias longitudes deondasdiferentes por la misma fibra ya que eldimetro de su ncleoes casi 6 veces mayor al de lafibra Monomodo. Pero tambinse reduce su velocidad.

Fig 5. Caracteristicas del multimodo n escalonado.Los rayos de luz pueden entrar a la fibra ptica siel rayo sehalla contenido dentro de un cierto ngulo denominado CONODEACEPTACIN. Un rayo de luz puede perfectamente no sertransportado por la fibraptica si no cumple con el requisito delcono de aceptacin. El cono de aceptacin estdirectamenteasociado a los materiales con los cuales la fibra ptica ha sidoconstruida.La figura 6 ilustra todo lo dicho. Respecto a ate-nuaciones producidas dentro de otrosmedios de transmisin, lafibra ptica presenta niveles de atenuacin realmente bajosquepermiten transmitir luz por varios kilmetros sin necesidad dereconstruir la seal(regenerar).

Fig 6: Cono de aceptancia en una fibra optica.Para la propagacion de luz en las fibras opticas, en el mediodielctrico mas usado(el espacio libre) la luz se propaga avelocidades de 3x10 8 m/s. en el agua esta velocidadse reduceen un 25 % y en varios tipos de cristales la velocidad se vereducida de 33 a47 % . El ndice de refraccin se puede obtenerusando la ecuacin 1.

3n =c

V=E (1)

As n como se ve, es inversamente proporcional a lavelocidad de propagacinen el medio como se indica en latabla 1.

VI. QUE ES EL ANCHO DE BANDA?

Es la capacidad potencial de transportar informacin crececon el ancho de banda del medio de transmisin y con lafrecuencia de portadora.

VI-A. Ancho de banda en Fibras Monomodo: Potencial-mente, esta es la fibra queofrece la mayor capacidad detransporte de informacin. Tiene un ancho de banda delordende los 100 GHz/km. Los mayores flujos se consiguen conesta fibra, pero tambines la ms compleja de implantar. Slopueden ser transmitidos los rayos que tienen unatrayectoriaque sigue el eje de la fibra, por lo que se ha ganado elnombre de"monomodo" (modo de propagacin, o camino delhaz luminoso, nico)

VI-B. Ancho de banda de Fibras Multimodo de ndice es-calonado: Las fibrasmultimodo de ndice escalonado estnfabricadas a base de vidrio, con una atenuacinde 30 dB/km,o plstico, con una atenuacin de 100 dB/km. Tienen un anchode bandaque llega hasta los 40 MHz por kilmetro.