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Fibras Opticas
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Fibras
Opticas
Fibra Optica
La fibra óptica es un hilo muy delgado, ligeramente más grueso que un cabello humano hecho de vidrio (silicio) o plástico, que se usa para transmitir luz y mediante ella, una gran cantidad de información codificada.
En el sentido más básico, el funcionamiento de la fibra óptica es extremadamente sencillo, ya que solamente proporciona un medio para el control y la transmisión de una fuente de luz de un punto al otro. Sin embargo, mediante sofisticados codificadores y decodificadores en los extremos se pueden enviar a través de ellas datos, videos y cualquier tipo de información digital.
Para generar luz con una alta capacidad de conmutación, se usan diodos LED especiales o láseres, ya que la velocidad de transmisión dependerá de esto.
Deficion y Caracteristicas
Caracteristicas
Caracteristicas
La fibra óptica es una guía de ondas dieléctrica que opera a frecuencias ópticas. Cada filamento consta de un núcleo central de plástico o cristal (óxido de silicio y germanio) con un alto índice de refracción, rodeado de una capa de un material similar con un índice de refracción ligeramente menor.
En el interior de una fibra óptica, la luz se va reflejando contra las paredes en ángulos muy abiertos, de tal forma que prácticamente avanza por su centro. De este modo, se pueden guiar las señales luminosas sin pérdidas por largas distancias.
• Cobertura más resistente: la cubierta contiene un 25% más material que las cubiertas convencionales.
• Uso dual (interior y exterior): La resistencia al agua y emisiones ultravioleta contribuyen a una mayor confiabilidad durante el tiempo de vida de la fibra.
• Mayor protección en lugares húmedos: Se combate la intrusión de la humedad en el interior de la fibra con múltiples capas de protección alrededor de ésta.
• Empaquetado de alta densidad: Con el máximo número de fibras en el menor diámetro posible se consigue una más rápida y más fácil instalación.
Estrucutura
Estructura
1- Elemento central dieléctrico: este elemento central que no está disponible en todos los tipos de fibra óptica, es un filamento que no conduce la electricidad (dieléctrico), que ayuda a la consistencia del cable entre otras cosas.
2- Hilo de drenaje de humedad: su fin es que la humedad salga a través de el, dejando al resto de los filamentos libres de humedad.
3- Fibras: esto es lo más importante del cable, ya que es el medio por dónde se transmite la información. Puede ser de silicio (vidrio) o plástico muy procesado. Aqui se producen los fenómenos físicos de reflexión y refracción.
4- Loose Buffers: es un pequeño tubo que recubre la fibra y a veces contiene un gel que sirve para el mismo fin haciendo también de capa oscura para que los rayos de luz no se dispersen hacia afuera de la fibra.
5- Cinta de Mylar: es una capa de poliéster fina que hace muchos años se usaba para transmitir programas a PC, pero en este caso sólo cumple el rol de aislante.
6- Cinta antillama: es un cobertor que sirve para proteger al cable del calor y las llamas.
7- Hilos sintéticos de Kevlar: estos hilos ayudan mucho a la consistencia y protección del cable, teniendo en cuenta que el Kevlar es un muy buen ignífugo, además de soportar el estiramiento de sus hilos.
8- Hilo de desgarre: son hilos que ayudan a la consistencia del cable.
9- Vaina: la capa superior del cable que provee aislamiento y consistencia al conjunto que tiene en su interior.
Funcionamiento
Es un fenomeno optico basico que consiste en que una onda de luz es reflejada en una superficie que tiene un menor índice de refracción que el medio inicial, siempre y cuando la luz impacte dicho medio en un ángulo mayor que el ángulo crítico del material.
• Refracción: es el cambio de dirección que llevan las ondas cuando pasan de un medio a otro.
• Reflexión: también es el cambio de dirección de la onda, pero hacia el origen. Esto sería lo que sucede cuando nos miramos en el espejo sin la reflexión.
Tipos de Fibras
Tipos
• Monomodo: se transmite un sólo haz de luz por el interior de la fibra. Tienen un alcance de transmisión de 300 km en condiciones ideales, siendo la fuente de luz un láser.
• Multimodo: se pueden transmitir varios haces de luz por el interior de la fibra. Generalmente su fuente de luz son IODOS de baja intensidad, teniendo distancias cortas de propagación (2 o 3 Km), pero son más baratas y más fáciles de instalar.
Tipos de conectores de fibra óptica que van en las puntas de los cables:
Tipos de conectores
• FC que se usa en la transmisión de datos y en las telecomunicaciones.
• FDDI se usa para redes de fibra óptica.
• LC y MT-Array que se utilizan en transmisiones de alta densidad de datos, más que nada usado en servers o clusters storage.
• SC y SC Dúplex se utilizan para la transmisión de datos.
• ST o BFOC se usa en redes de edificios y en sistemas de seguridad.
• Emisores del haz de luz: Estos dispositivos se encargan de convertir la señal eléctrica en señal luminosa, emitiendo el haz de luz que permite la transmisión de datos, estos emisores pueden ser de dos tipos:
1. LEDs. Utilizan una corriente de 50 a 100 mA, su velocidad es lenta, solo se puede usar en fibras multimodo, pero su uso es fácil y su tiempo de vida es muy grande, además de ser económicos.
2. Lasers. Este tipo de emisor usa una corriente de 5 a 40 mA, son muy rápidos, se puede usar con los dos tipos de fibra, monomodo y multimodo, pero por el contrario su uso es difícil, su tiempo de vida es largo pero menor que el de los ledes y también son mucho más costosos.
• Conversores luz-corriente eléctrica. Este tipo de dispositivos convierten las señales luminosas que proceden de la fibra óptica en señales eléctricas. Se limitan a obtener una corriente a partir de la luz modulada incidente, esta corriente es proporcional a la potencia recibida, y por tanto, a la forma de onda de la señal moduladora.
Ventajas
1. Permite anchos de banda o velocidades de datos mucho más grandes que la de los cables tradicionales.
2. Logran distancias mayores con menor atenuación en la señal que el cobre.
3. No son sensibles a la interferencia electromagnética.
4. Son menos susceptibles a robos ya que el alto precio del cobre ocasiona que estos cables sean buscados para hurtar y vender.
5. No transmiten electricidad por lo que son más seguros y no son vulnerables a cortos circuitos, fugas de corriente, etc.
6. Son más seguros, ya que los cables de cobre pueden ser interceptados casi imperceptiblemente.
7. Es mucho más ligera que los cables metálicos.
8. La fibra óptica es menos vulnerable a los cambios de temperatura que alteran el rendimiento de los cables tradicionales.
Ventajas y Desventajas
Desventajas
1. Es muy frágil, puede sufrir daños fácilmente si no se cuida y trata con las debidas precauciones.
2. El empalme de la fibra óptica tanto en el momento de despliegue como en caso de reparaciones es más complicado.
3. Los codificadores y decodificadores que transmiten y reciben la información son más costosos y sofisticados, además de ser exclusivamente digitales ya que no es factible la transmisión de información análoga en una fibra lo que requiere de conversiones de señal previa y posteriormente a su transmisión a través de la fibra.
4. Al no poder transmitir electricidad, se requieren cables eléctricos paralelos para alimentar los repetidores de señal intermedios.
Aplicaciones
1. Internet: El servicio de conexión a Internet por fibra óptica.
2. 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.
3. 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.
4. Sensores de fibra óptica: Las fibras ópticas se pueden utilizar como sensores para medir la tensión, la temperatura, la presión y otros parámetros.
5. Iluminación: Permite llevar luz a lugares inaccesibles, esto lo hace sin calor ni electricidad, lo cual es muy útil