COMUNICACIONES CON FIBRA OPTICA
Tipos de fibra óptica
Las tres se fabrican con vidrio, plástico o una combinación de vidrio y plástico. Esas variedades son:
3. Núcleo de vidrio y forro de vidrio (SCS)
Más susceptibles a aumentos de atenuación cuando están expuestos a la radiación
Son los menos robustos
Más fáciles de terminar que las PCS
Mejores características de propagación
2. Núcleo de vidrio con forro de plástico (PCS)
Se afectan menos por la radiación
Atractivo en las aplicaciones militares
Son mejores que las SCS
1. Núcleo y forro de plástico
Desventajas
Fibras de plástico se limitan a tramos relativamente
cortos
No propagan la luz con tanta eficiencia
Posee alta atenuación
Ventajas
Pesan 60% menos que el vidrio
Menos costosas
Fáciles de instalar
Más robustas que el vidrio
Fibra de plástico son más flexibles
Hay tres variedades de fibra óptica que se usan en la actualidad
Diagrama de bloques del Sistema de Comunicaciones con Fibra Óptica
Los tres bloques principales que lo forman son el transmisor, el receptor y la guía de fibra o fibra guía
3. Fibra guía
Con un revestimiento y una chaqueta protectora
Fibra óptica es un núcleo de vidrio o plástico
2. Receptor
- Un amplificador y una interfaz analógica o digital
- Un convertidor de corriente a voltaje
Transforma los cambios de la corriente del detector en cambios de voltaje de la señal de salid
- Un detector fotoeléctrico
con mucha frecuencia, un diodo PIN o un fotodiodo de avalancha APD
- Un dispositivo detector acoplador de fibra a luz
Es un acoplador mecánico
1. Transmisor
Consiste en:
- Un acoplador de luz de fuente a fibra
Es una interfaz mecánica
- Una fuente luminosa
Puede ser LED o LASER
- Un convertidor de voltaje a corriente
Sirve como interconexión eléctrica entre los circuitos de entrada
- Un interfaz analógica o digital
Es una interconexión eléctrica
Desventajas de los sistemas de fibra óptica
4. Herramientas, equipo y adiestramiento especializados
Equipos especiales de prueba para hacer medidas rutinarias
Requieren herramientas especiales para empalmar y reparar cables
3. Potencia eléctrica remota
Esto no se puede hacer con el cable óptico, por lo que se deben agregar más cables metálicos en el cableado.
2. Resistencia
Tienen una resistencia bastante menor a la tensión que los cables coaxiales
1. Costos de interconexión
Son virtualmente inútiles por sí
mismos, lo cual requiere con frecuencia interconexiones costosas
Ventajas de los sistemas de fibra óptica
7. Economía
Los cables de fibra tienen menores pérdidas y en consecuencia
requieren menos repetidoras. Esto equivale a menores costos de instalación y del sistema en general, así como a mayor confiabilidad.
6. Duran más
Mayores tolerancias frente a cambios en las condiciones ambientales, y en su inmunidad a las sustancias corrosivas
5. Seguridad
Más fácil trabajar se adaptan mejor a aplicaciones aéreas, los cables de fibra requieren menos espacio de almacenamiento y son más fáciles de transportar
4. Inmunidad al ambiente
Más resistentes a las condiciones extremas de el ambiente
3. Inmunidad a la interferencia por estática
Inmunes a:
Interferencia de pulsos electromagnéticos (EMP)
Interferencia electromagnética (EMI)
2. Inmunidad a la diafonía
Las fibras de vidrio o de plástico son no conductores de electricidad y, en consecuencia, no tienen campos magnéticos asociados con ellas
1. Mayor capacidad de información
Ancho de banda hasta de 10 GHz
Historias de las fibras ópticas
En 1988, el Instituto Nacional Americano de Normas (ANSI)
A mediados de la década de 1990, las redes ópticas para voz y datos eran lugar común en Estados Unidos y en gran parte del mundo
Publicó Synchronous Optical Network (SONET)
En 1988, NEC Corporation
Estableció un récord de transmisión a gran distancia, al enviar 10 Gbits/s con 80.1 km de fibra óptica
En 1970, Kapron, Keck y Maurer, de Corning Glass Works en Corning, New York
A fines de la década de 1980 las pérdidas en las fibras ópticas se redujeron hasta 0.16 dB/km
A partir de 1970, la tecnología de fibras ópticas ha crecido en forma exponencial
Desarrollaron una fibra óptica con pérdidas menores que 2 dB/km
En 1967 K. C. Kao y G. A. Bockham, del Standard Telecommunications Laboratory de Inglaterra
Los cables de fibra en la década de 1960 tenían pérdidas extremadamente grandes (más de 1000 dB/km),
Limitaba las transmisiones ópticas a distancias cortas
Proponen un medio nuevo de comunicaciones, usando
cables de fibra revestida
En 1960 Theodore H. Maiman, científico de Hughes Aircraft Company
La potencia, frecuencia de operación y su capacidad de portar un ancho de banda extremadamente grande, lo hacen ideal para sistemas de comunicaciones de gran capacidad.
Construyó el primer láser óptico.
En 1958, Charles H. Townes y Arthur L. Schawlow
Presentaron cómo era posible usar emisión estimulada para amplificar las ondas luminosas (láser) y las microondas (máser).
En 1956 Kapany
Introduce el término “fibra óptica”
En 1951 Heel, Hopkins y Kapany, desarrollaron el "fibroscopio flexible"
Experimentaron transmisión de luz mediante haces de fibra
Se utiliza en el campo de la medicina
En 1880 Alexander Graham Bell, invento un aparato llamado "fotófono"
Este fue el primer intento de transportar información por medio de rayos de luz
Transmitía ondas sonoras por medio de rayos de luz
Introducción
Capacidad de Conducción de Información
Las frecuencias de esto sistemas están entre 100000 a 400000 GHz
Relación de utilización de ancho de banda del 10% significa un ancho de banda de 10000 a 40000 GHz
Directamente proporcional a su amplitud de banda
A mayor frecuencia de la portadora, el ancho de banda es mayor
y la capacidad de conducción de información es mayor
Sistema Óptico de Comunicaciones
Usan fibras de luz o plástico
Para propagar las ondas luminosas
Usa luz como portador de información
