Tipos de f.o final

COMUNICACIONES ÓPTICAS

TIPOS DE FIBRA ÓPTICA

Básicamente, existen dos tipos de fibra óptica: multimodo y monomodo.

La fibra óptica multimodo es adecuada para distancias cortas, como por ejemplo redes LAN o

sistemas de videovigilancia, mientras que la fibra óptica monomodo está

diseñada para sistemas de comunicaciones ópticas de larga

distancia.

Fibra óptica multimodo

Fibra óptica monomodo

FIBRA ÓPTICA MULTIMODO

Este tipo de fibra fue el primero en fabricarse y comercializarse.

Su nombre proviene del hecho de quetransporta múltiples modos de formasimultánea, ya que este tipo de fibra secaracteriza por tener un diámetro del núcleomucho mayor que las fibras monomodo.


El número de modos que se propagan por una fibra óptica depende de su apertura numérica o

cono de aceptación de rayos de luz a la entrada.

El mayor diámetro del núcleo facilita elacoplamiento de la fibra, pero su principalinconveniente es que tiene un ancho de bandareducido como consecuencia de la dispersiónmodal.


Existe una discontinuidad de índices de refracción entre el núcleo (n1=cte) y el revestimiento de la fibra (n2= cte).

Salto de

índiceLa variación de índice es gradual.

Esto permite que los rayos de luz viajen a distinta velocidad.

Entonces los que recorran mayor distancia se propagan más rápido, reduciéndose la dispersión temporal a la salida de la fibra.

Índice gradual


Salto de

índice

Índice gradual

FIBRA ÓPTICA MONOMODO

Las fibras ópticas monomodo tienen un diámetro del núcleo mucho menor, lo que permite que se transmita un único modo y se evite la dispersión multimodal.

Los diámetros de núcleo y cubierta típicos para estas fibras son de 9/125 μm.


Las primeras fibras monomodo eran de salto de índice.

Las fibras monomodo también se caracterizan por una menor atenuación que las fibras

multimodo, aunque como desventaja resulta más complicado el acoplamiento de la luz y

las tolerancias de los conectores y empalmes son más estrictas.


A diferencia de las fibras multimodo, las fibras monomodo permiten alcanzar grandes distancias y

transmitir elevadas tasas de bit, las cuales vienen limitadas principalmente

por la dispersión cromática y los efectos no lineales.


Fibra Monomodo

FIBRA ÓPTICA MONOMODO ESTÁNDAR

(STANDARD SINGLE-MODE FIBER,

SSMF)

Se caracteriza por una atenuación en torno a

los 0,2 dB/km.

Dispersión cromática de unos 16 ps/km-nm en tercera ventana (1550

nm).

La longitud de onda de dispersión nula se sitúa en

torno a los 1310 nm

(segunda ventana) donde su atenuación aumenta

ligeramente.

Existen millones de km de este tipo de fibra instalados en redes ópticas de todo el

mundo.

Sus ventajas son las bajas pérdidas a 1550nm y la

utilización de los

amplificadores ópticos de fibra dopada con erbio

(EDFA).

Ejemplos

de este tipo de fibra serían: SMF-28

(Corning) y AllWave(Lucent).

FIBRA ÓPTICA DE DISPERSIÓN DESPLAZADA

(DISPERSION-SHIFTED FIBER,

DSF)

Con la modificación geométrica del perfil de índice de refracción, se

puede conseguir desplazar la longitud de onda de

dispersión nula a tercera ventana

Sus pérdidas son ligeramente

superiores (0,25 dB/km a 1550 nm).

Su principal inconveniente

proviene de los efectos no lineales.

Su área efectiva es bastante más pequeña que

en el caso de la fibra monomodo estándar.

No son adecuadas para

sistemas DWDM, ya que el fenómeno (FWM) produce

degradaciones significativas.

FIBRA ÓPTICA DE DISPERSIÓN DESPLAZADA

NO NULA

(NON-ZERO DISPERSION-SHIFTED

FIBER,NZDSF)

Resuelve los problemas de no linealidades de la fibra de dispersión desplazada

Se caracterizan por valores de

dispersión cromática reducidos pero no nulos

Se pueden

encontrar fibras con valores de dispersión tanto positivos (NZDSF+) como

negativos (NZDSF-)

Son utilizadas en sistemas de gestión de

dispersión

Ejemplos:

LEAF (Corning)

True-Wave (Lucent) y Teralight (Alcatel).

FIBRA ÓPTICA COMPENSADORA DE

DISPERSIÓN

(DISPERSION COMPENSATING FIBER,DCF)

Se caracteriza por un valor de dispersión cromática

elevado y de signo contrario al de la fibra

estándar.

Se utiliza en sistemas

de compensación de dispersión.

Coloca un pequeño tramo de DCF para

compensar la dispersión cromática acumulada en

el enlace óptico.

Tiene una mayor atenuación que la fibra

estándar (0,5

dB/km aprox.)

Tienen una menor área efectiva

FIBRA ÓPTICA MANTENEDORA DE

POLARIZACIÓN

(POLARIZATION- MAINTAINING FIBER, PMF)

Permite la propagación

de una única polarización de la señal óptica de

entrada

Se utiliza en el caso

de dispositivos sensibles a la polarización.

Se utiliza en moduladores

externos de tipo Mach-Zehnder

Su principio de funcionamiento se basa en introducir deformaciones geométricas en el núcleo

de la fibra.

Con esto se logra conseguir un

comportamiento birrefringente.

FIBRA ÓPTICA DE PLÁSTICO

(PLASTIC OPTICAL FIBER, POF)

Constituyen una solución de bajo costo

Se utiliza para realizar conexiones ópticas en

distancias cortas

Ejemplo: en el interior de dispositivos, automóviles,

redes en el hogar, etc.



Tienen pérdidas de 0,15-0,2 dB/m a 650 nm (se suele emplear como

transmisor un LED rojo)

Tienen un ancho de banda reducido como consecuencia de su gran

apertura numérica (diámetros del núcleo del orden de 1 mm)

Como ventajas ofrecen un manejo e instalación sencillos y una mayor

robustez.



Las pérdidas que se producen son muy bajas con radios de curvatura de

hasta 25 mm

Esto facilita su instalación en paredes y lugares estrechos.

Avances recientes están propiciando mayores anchos de banda y

distancias.

FIBRA ÓPTICA DE CRISTAL FOTÓNICO

Fibras de sílice caracterizadas

por una microestructurade agujeros de

aire.

Tienen un inusual mecanismo de

guiado, basado en el denominado

guiado intrabanda, hace que presenten

toda una serie de propiedades únicas

Existe la posibilidad de

construirlas con núcleos de

tamaño muy pequeño para acrecentar los

efectos no lineales

FIBRA ÓPTICA DE CRISTAL FOTÓNICO

Se las puede construir con bandas de

propagación

monomodo muy extensas.

La dispersión cromática de estas

fibras

puede ajustarse mediante el diseño

adecuado de su geometría.

Se puede obtener valores

inalcanzables con la tecnología

de fibra óptica convencional.

USOS DE LA FIBRA ÓPTICA

Aplicaciones

Internet

Telefonía

OtrasSensores

Redes


INTERNET

El servicio de conexión a Internet

por fibra óptica, derriba la mayor

limitación del ciberespacio:

Velocidad.

Es posible navegar por Internet a una

velocidad de 2 millones de bps, impensable en el

sistema convencional (28.000

0 33.600 bps).


REDES

La fibra óptica se emplea cada vez más en la comunicación, debido a que las ondas de luz tienen una frecuencia alta y la capacidad de una señal para

transportar información aumenta con la frecuencia.

Funcionan muchas redes para comunicación a larga

distancia, que proporcionan conexiones transcontinentales

y transoceánicas.

En las redes de comunicaciones se emplean sistemas de láser con fibra

óptica.

Una ventaja de estos sistemas es la gran distancia que puede

recorrer una señal antes de necesitar un repetidor para

recuperar su intensidad.


REDES

En la actualidad, los repetidores de fibra óptica están separados entre sí

unos 100 km, frente a aproximadamente 1,5 km en los sistemas eléctricos.

La fibra óptica se utiliza también en redes de área

local (LAN) y redes de área amplia (WAN).


TELEFONÍA

Con motivo de la normalización de

interfaces existentes, se dispone de los sistemas de transmisión por fibra óptica para los niveles de la red de telecomunicaciones públicas en una amplia

aplicación.

Con la implantación de los servicios en banda ancha como la videoconferencia, la videotelefonía, etc. La

fibra óptica se hará imprescindible para el

abonado.


SENSORES

Sensores para medir la tensión, la temperatura, la

presión y otros parámetros.

El tamaño y la ausencia de corriente eléctrica da ciertas ventajas respecto

al sensor eléctrico.

Estos sensores se han desarrollado para pozos

petrolíferos, pueden trabajar a mayores

temperaturas que los sensores de

semiconductores.

Se han desarrollado sistemas hidrofónicos(sismos), se usan en

petroleras y marinas de guerra.

Sensor giroscopio óptico que se usa en el Boeing

767.


OTRAS

TELEVISIÓN POR CABLE

AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL

CONTROL DE PROCESOS

APLICACIONES MILITARES

APLICACIONES MEDICAS

USOS DECORATIVOS

LUMINOSOS

VENTAJAS DEL USO DE LA FIBRA ÓPTICA

• La fibra óptica puede doblarse a pequeños ángulos sin romperse y también puede ser expuesta a grandes tensiones.

• Permite la transmisión de un gran volumen de información, un canal de seis fibras puede transportar alrededor de cinco mil señales.

• Son inmunes a las ondas electromagnéticas que puede haber en el ambiente por lo que la transmisión se hace muy confiable.

INSTALACIÓN AÉREA DE FIBRA

ÓPTICALa instalación de cable aérea se realiza sobre postes y torres que, permiten

el enrutamiento del camino de transmisión óptico sobre el terreno.

El método más común es usar un cable metálico guía entre los postes o

torres que servirá de soporte duradero de las fibras que son mucho

más delicadas

INSTALACIÓN AÉREA DE FIBRA ÓPTICA

INSTALACIÓN DE FIBRA ÓPTICA EN EL

TERRENO

Cuando se trata de instalaciones nuevas o rehabilitadas son más utilizados los soterramientos

ya sea canalizados o directamente el cable bajo el suelo.

Se deja la instalación aérea para las infraestructuras cuyas conducciones ya están saturadas y sería costosa su ampliación.


TERRENO

Para el soterramiento directo, donde el cable de fibra va sin protección, y por tanto en contacto directo con el suelo, es necesario el uso de maquinaria pesada.

El cable es introducido en el terreno creando una zanja (que ha de ser recubierta posteriormente

o simultáneamente excavando e insertando el cable con máquinas especializadas.

Es el sistema más costoso inicialmente de los tres.


TERRENO


TERRENO

Las instalaciones canalizadas requieren la colocación previa de un conducto que conducirá uno o varios cables entre dos puntos de acceso.

Los puntos de acceso son registros de manipulación que pueden ser tan grandes como para la entrada de una persona o tan solo como una mano.

Este tipo de instalación requiere:

-un dispositivo de introducción del cable dentro de la canalización .

-un instrumento de medida de tensión

-un lubricante compatible con la fibra óptica que reduzca la fricción en la canaleta.


TERRENO

INSTALACIÓN DE FIBRA ÓPTICA

TIPOS DE CONECTORES

ACOPLADORES

Es básicamente la transición mecánica

Necesaria para poder dar

continuidad al paso de luz del extremo conectorizado de un cable de fibra

óptica a otro.

Conectores

Se recomienda el conector 568SC

pues este mantiene la polaridad.

Sistemas con conectores BFOC/2.5 y

adaptadores (Tipo ST) instalados pueden seguir

siendo utilizados en plataformas

actuales y futuras.

Acopladores Conectores

TIPOS DE CONECTORES

ST conector de Fibra

para Monomodo o

Multimodo con uso

habitual en Redes de

Datos y equipos de

Networking locales

en forma Multimodo

SC conector de Fibra

óptica para

Monomodo y

Multimodo con uso

habitual en telefonía

en formato

monomodo.

TIPOS DE CONECTORES

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