CLASE PRACTICO EYEE MD UNIDAD 04 FIBRA OPTICA.pdf

CATEDRA DE ELEMENTOS Y EQUIPOS
ELECTRICOS
UNIDAD 5
PRACTICO
FIBRA OPTICA
1
EyEE- 2020. Ing. Omar A. Gastaldi

FIBRA OPTICA
Las fibras ópticas en sistemas de comunicaciones y en general en
sistemas de transmisión de señales, entro en su etapa de empleo,
entre los años 1975 y 1980 masivo.
La fibra óptica esta constituida por dos cilindros coaxiales de silicio
de alta pureza, que por medio de la reflexión de a luz transmiten
información. Las principales ventajas que presenta son:
● Diámetro y Peso reducido.
● Gran ancho de banda.
● Transmite luz, razón que no se introducen ni reciben
interferencias.
● Tiene gran capacidad de transmisión (180 a 200 comunicaciones
telefónicas a la vez) con respecto a los conductores de cobre.
● La energía puesta en juego en la transmisión es muy baja.
● Material totalmente dieléctrico: no existe posibilidad de producir
chispas o cortocircuitos
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EyEE- 2020- Ing. Omar A. Gastaldi

FIBRA OPTICA
Para las transmisiones por fibra óptica se utilizan las longitudes de
onda del infrarrojo, de 800 a 1600 nm, siendo 850, 1300, 1550 nm
preferidas por tener menos atenuaciones.
PRINCIPIO DE REFLEXIÓN
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1 ángulo de incidencia
N 2 ángulo de reflexión
n 1
1 2 1 = 2
n2 n1 y n2 índices de refracción.
α
α
α
α
α
α

FIBRA OPTICA
● El rayo incidente, el reflejado y la perpendicular a la superficie de
separación de los medios, se encuentran en un mismo plano.
● El rayo reflejado se halla en el semiplano opuesto en relación
con el rayo luminoso incidente y la perpendicular a la superficie
de separación de las sustancias.
● El ángulo formado por el rayo incidente con la perpendicular de
separación de los medios, y el ángulo reflejado con la
perpendicular son iguales.
REFRACCIÓN DE LA LUZ
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FIBRA OPTICA
Si un rayo luminoso que viene viajando por una sustancia
óptimamente menos densa incide con un ángulo de modo oblicuo
sobre otra sustancia ópticamente más densa la dirección de
quiebra y continúa por la segunda sustancia con un ángulo de
refracción, diferente al de incidencia.
Para una sustancia que presenta idénticas propiedades en todas
sus direcciones, vale la ley de refracción de Snell.
●
5

FIBRA OPTICA
El cociente entre el seno del ángulo de incidencia y el del ángulo
de refracción es constante e igual a la relación entre las
velocidades que desarrollada la luz en cada una de las
sustancias c1 c2 .
● Entre dos sustancias transparentes, se considera más densa
aquella que posee la menor velocidad de propagación de la luz, y
un índice de refracción mayor.
Considerando la transición desde el vacío ( aire) en el cual la
velocidad de la luz es c0 hacia una sustancia con velocidad de la
luz c se obtiene:
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FIBRA OPTICA
Al cociente entre la velocidad de la luz en el vacío c0 y la de luz en
una sustancia cuya velocidad es c, se denomina índice de
refracción "n" o más exactamente índice de refracción dos
sustancia y es una constante del material. El índice de refracción
de un medio es una medida para saber cuánto se reduce la
velocidad de la luz dentro del medio en que viaja. De manera que
C0 x n0 = n1 x C1.
Si tomamos dos sustancias con sus índices de refracción n1 y n2 y
velocidades de la luz c1 y c2 , las referimos al aire vamos a
obtener otra expresión de la Ley de Refracción de Snell.
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FIBRA OPTICA
Para la comunicación en fibra óptica la modulación se efectúa por
medio de pulsos luminosos, que contienen de diferentes
longitudes de onda. Se trata de grupos de ondas de corta duración
que contienen de diferentes longitudes de onda.
Ya no se habla de un índice de refracción sino del índice de
refracción del grupo y su velocidad de propagación del grupo se
denomina velocidad de grupal
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g
n =
λ
λ
d
dn
.
n−

FIBRA OPTICA
REFLEXIÓN TOTAL
Cuando el rayo luminoso incide con un ángulo cada vez mayor
desde una sustancia óptimamente más densa con índice de
refracción n1 sobre la superficie de separación, con una sustancia
óptimamente menos densa con índice de refracción n2, el ángulo de
refracción comienza a aumentar, y llega a tomar el valor de 90º
para un determinado ángulo de incidencia.
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FIBRA OPTICA
Para ese valor de ángulo de incidencia, el rayo no viaja por la
segunda sustancia sino que lo hace paralelo a la superficie de
separación de las dos sustancias.
El ángulo de incidencia que hace que ocurra este fenómeno se
denomina ángulo límite de las dos sustancias.
Todos aquellos rayos que incidan con un valor de ángulo θc
superior al ángulo límite, ya no se va a refractar por la segunda
sustancia sino que se van a reflejar totalmente por la sustancia que
venia viajando, a este fenómeno se lo conoce como reflexión total.
Sen α1 = n2
Sen ɵc n1 para el ángulo limite, cuando θc se hace igual o 90º
Sen αL = n2
n1
El ángulo limite es función de la relación de los índices de refracción
de las dos sustancias.
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FIBRA OPTICA
APERTURA NUMÉRICA
Los conductores de fibras ópticas utilizan la reflexión total para
transmitir en virtud que los conductores son tubos concéntricos,
el interior "núcleo" con un índice de refracción n1 mayor que el del
"recubrimiento" n2 .
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FIBRA OPTICA
Analizando se concluye que todos los rayos
luminosos que incidan con un ángulo menor que (90° - α 0) con
respecto al eje de la fibra óptica son conducidos en el núcleo.
Para acoplar al núcleo un rayo luminoso desde el exterior de la
fibra (aire con índice de refracción n0=1) el ángulo entre el rayo
luminoso y el eje de la fibra óptica se rige de acuerdo a la ley de
refracción de Snell para n0=1
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FIBRA OPTICA
El máximo ángulo de acoplamiento θm se denomina ángulo de
acoplamiento del conductor de fibra óptica y únicamente es
función de los índices de refracción n1 y n2 de los materiales.
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Considerando la condición de ángulo límite sen 0
α =
1
2
n
n
2
2
2
1
2
1
2
1 1
n
n
sen
n
n
n
sen
−
=








−
=
θ
θ

FIBRA OPTICA
Al seno del ángulo de aceptación se lo denomina apertura
numérica (AN) del conductor de fibra óptica.
Este valor es de gran importancia para el acoplamiento de la luz a
los conductores de fibra óptica.
Todos los rayos luminosos que incidan sobe el eje del conductor
con un ángulo menor θm van a poder ser transmitidos.
De la apertura numérica depende la cantidad de luz que se puede
acoplar al núcleo del conductor, por el cual este debería ser lo mas
alto posible, pero tolerando algunos inconvenientes, como las
mezclas de los modos.
●
15

FIBRA OPTICA
PROPAGACIÓN DE LA LUZ EN EL CONDUCTOR DE FIBRA ÓPTICA
Para la transmisión en fibras ópticas se utilizan laser ya que de esta
manera es posible contar con una diferencia de fase constante a igual
longitud de onda. A estas ondas se las denomina coherentes.
Si en determinado punto del espacio dos ondas que presentan una
diferencia de fase igual a un múltiplo entero de longitud de onda, se
produce una suma de sus amplitudes, en cambio si esta diferencia es
igual a un múltiplo entero de 1/2 longitud de onda se restan, y si
ambas amplitudes son iguales, incluso se anulan.
Las ondas luminosas susceptibles de propagarse en un conductor de
fibra óptica se denominan modos. Estos modos se transmitirán de
forma diferente según sea el perfil del conductor de fibra óptica.
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FIBRA OPTICA
Si en un conductor de fibra óptica se considera la variación del
índice de refracción en función del radio del núcleo, se obtiene el
perfil del conductor.
PERFIL ESCALONADO:
Si el índice de refracción se mantiene constante en toda la
sección del núcleo, se habla de un perfil escalonado.
El índice se incrementa en forma de escalón a partir del valor que
tiene el recubrimiento hasta el del núcleo y desde allí permanece
constante. La fabricación de este conductor es sencilla.
Dado que cada modos es excitado con un ángulo de acoplamiento
diferente estos se propagan a lo largo del núcleo con la misma
velocidad pero con diferentes trayectorias en forma zigzagueante,
por lo cual llegan al otro extremo del conductor en diferentes
tiempos. Esta diferencia de tiempos produce una dispersión
llamada dispersión modal, que es un efecto no deseado.
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FIBRA OPTICA
Da lugar a un ensanche del pulso luminoso que atraviesa al
conductor, constituyendo una desventaja para las comunicaciones
ópticas, ya que disminuye la velocidad de transmisión, o hace
aumentar el ancho de banda ocupado.
Esta mezcla de modos se produce con mayor intensidad en las
irregularidades del núcleo y en las curvaturas.
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FIBRA ÓPTICA
PERFIL GRADUAL:
Cuando el índice de refracción n1 del núcleo, varía desde un valor
en el limite del recubrimiento hasta un valor máximo en el eje del
conductor y decae nuevamente al valor n2 en el límite con el
recubrimiento a este tipo de perfiles se los denomina perfiles
graduales. Esta denominación se ha adoptado especialmente para
el perfil parabólico.
Cuando el índice de refracción no es constante en el núcleo, los
rayos luminosos recorren el conductor describiendo trayectorias
onduladas.
Si bien los rayos que oscilan en torno del eje recorren un camino
más largo, pueden desarrollar una mayor velocidad, proporcional
al menor índice de refracción que tiene el material en los puntos
más alejados del eje.
● Como resultado de esta compensación se logra disminuir la
mezcla de modos, por lo tanto la diferencia de tiempos de
recorrido.
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FIBRA ÓPTICA
Como resultado de esta compensación se logra disminuir la
mezcla de modos, por lo tanto la diferencia de tiempos de
recorrido.
Cuando se conforma un perfil parabólico de índice de refracción,
se han medido, tiempos de recorrido de la luz de 5 ns /Km y
dispersiones de tiempo del orden de 0,1 ns.
Esta diferencia se produce prácticamente por la dispersión del
material, en un perfil escalonado en iguales condiciones las
dispersiones de tiempo estan en el orden de 5 ns.
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FIBRA OPTICA
PERFIL MONOMODO:
Una fibra monomodo es una fibra óptica en la que solo se propaga
un modo de luz, con una sola longitud de onda, eliminando la
dispersión modal. Se logra reduciendo el diámetro del núcleo de la
fibra hasta un tamaño que solo permite un modo de propagación.
Su transmisión es paralela al eje de la fibra. A diferencia de las
fibras multimodo, las fibras monomodo permiten alcanzar grandes
distancias hasta 400 km máximo, y transmitir elevadas tasas de
información 10 Gbit/s.
La fibra monomodo realinea la luz hacia el centro del núcleo en
vez de la reflexión en el recubrimiento como un cable multimodo.
Para un conductor mono modo el valor del diámetro del núcleo es
más pequeño que el de fibra multimodo.
Un diámetro típico del núcleo, de una fibra monomodo es de 9µm,
mientras que para una multimodo es de 50µm y 62.5 µm.
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FIBRA OPTICA
La apertura numérica 0,11, la que se logra con diferencias de
índices de refracción entre el núcleo y el recubrimiento del orden
de 0,003%.
En el núcleo de este conductor de fibra óptica, se podrá propagar
un único modo para todas las longitudes de onda.
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FIBRA OPTICA
PRUEBAS MECÁNICAS SOBRE UN CONDUCTOR DE FIBRA ÓPTICA
PRUEBA A LA TRACCIÓN: El objeto es verificar determinar cual es
la máxima tensión a la cual puede ser sometido el cable sin que se
afecten las propiedades.
PRUEBA DE COMPRESIÓN: Esta prueba se efectúa para establecer
el comportamiento a la compresión localizado sobre un área
relativamente grande.
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FIBRA OPTICA
PRUEBA DE IMPACTO: Lo que se trata de simular es que en el
momento la instalación se caiga una herramienta sobre el cable.
PRUEBA DE DOBLADO: Esta prueba esta destinada a establecer
como se comporta un cable cuando se curva durante la instalación.
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FIBRA OPTICA
PRUEBA DE TORSIÓN: El objeto del ensayo es determinar el
comportamiento del cable de fibra óptica cuando se lo somete a
una torsión, durante la instalación.
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FIBRA OPTICA
MEDICIÓN DE LOS PARÁMETROS
Resulta muy importante medir los parámetros de transmisión de
un conductor de fibra óptica en el estado estacionario.
Una de ellas consiste en acoplar la luz ayuda de una fibra de
referencia, en la cual debido a su longitud ya ha sido alcanzado el
estado estacionario.
Otra es empalmando tramos de 1 o 2 m de conductor de fibras de
perfil escalonado y gradual, en forma alternada, dos o tres tramos,
si se desean transmitir todos os modos posibles.
Si se desea medir para determinados modos, suprimiendo los de
orden superior el acoplamiento se realiza a través de un filtro
donde el conductor de fibra se arrolla alrededor de una forma
cilíndrica con un diámetro aproximado de 1 cm.
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FIBRA OPTICA
Además de estos medios mecánicos para obtener un estado
estacionario también se utilizan, frecuentemente medios ópticos
auxiliares.
En general se puede decir que un mezclador de modos se utiliza
para excitar a todos los modos y un filtro de modos en cambio para
limitar dicha excitación a determinados modos.
ATENUACIÓN:
La luz que se propaga por un conductor, experimenta una
atenuación, perdida de energía.
Las perdidas dependen entre de la longitud de onda acoplada, la
mezcla de los modos, la incorporación o agregado involuntario del
grupo oxidrilo, las dispersiones se producen por falta de
homogeneidades en la fibra.
La potencia luminosa conducida decrece en forma exponencial
con la longitud del conductor.
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FIBRA OPTICA
Donde
● PLo Potencia luminosa al comienzo del conductor
● PLf Potencia luminosa a una longitud L del conductor
●α Coeficiente de atenuación dB/Km.
● L longitud del conductor
MÉTODOS DE MEDICIÓN
MÉTODOS DE CORTE:
Se lee la potencia lumínica en los puntos extremos del conductor
siendo L2 el final y L1 al comienzo del mismo. Se mide primero
la potencia L2 y para realizar la medición en L1 se debe realizar un
corte en el conductor sin afectar las condiciones del acoplamiento.
Este método es destructivo ya que es necesario realizar un corte
en el conductor.
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FIBRA OPTICA
METODO DE INSERCIÓN:
Para cables pre confeccionados, ya que es necesario realizar un
corte en el conductor ..
Se determina la potencia luminosa en el final del conductor bajo
medición para después compararla con la potencia luminosa en el
inicio de un tramo corto de un conductor de referencia. A causa de
estas restricciones son menos exactas las mediciones efectuadas
con el método de inserción que con el método de corte.
En los dos casos el coeficiente de atenuación se expresa
● PL2 potencia lumínica en el extremo
● PL1 potencia lumínica en el inicio del conductor
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FIBRA OPTICA
Estos métodos de medición nos muestran la suma de las
atenuaciones a el largo del conductor, sin que se obtenga ninguna
información adicional sobre las mismas.
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FIBRA OPTICA
METODO DE RETRODISPERSIÓN:
Con este método, la luz se acopla y se recibe en el inicio del
conductor, y se puede obtener información mas detallada acerca
de la atenuación a lo largo del conductor.
La fracción principal de la potencia lumínica se propaga hacia el
final del conductor, una pequeña se dispersa y retorna hacia el
emisor. Esta potencia luminosa retrodispersada es la que se mide,
que a su vez experimenta una atenuación en el trayecto de retorno.
La potencia, con el tiempo de recorrido es posible realizar un
diagrama del cual se desprendan las variaciones de la atenuación.
A causa del salto del índice de refracción al principio y al final del
conductor, se retrodispersa una gran parte de potencia que
produce un pico al principio y al final de la curva.
El tiempos entre los picos, la velocidad de la luz en el vacío y el
índice de refracción en el núcleo permiten calcular la longitud del
conductor de fibra.
● 31

FIBRA OPTICA
La longitud del conductor se expresas L = Δt c0 / ng
L longitud del conductor. Δt tiempos entre el picos inicial y final.
c0 velocidad de la luz en el vacío. ng índice de refracción del núcleo.
El coeficiente de atenuación se expresa:
El factor 5 se debe a que la luz recorre el conductor dos veces.
Esta ecuación es valida si el factor de retrodispersión, la apertura
numérica y el diámetro del núcleo del conductor no varían a, al no
ser posible asegurarlo invariabilidad se recomienda efectuar una
medición desde cada punta del conductor y luego promediar los
valores
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FIBRA OPTICA
El montaje del equipo de medición se formado por un emisor de luz,
un espejo que permite el paso de la luz en un sentido y desacopla el
rayo de luz retrodispersado, y lo desvía al elemento de medición.
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FIBRA OPTICA
ANCHO DE BANDA:
El ancho de banda constituye una medida del comportamiento
dispersivo de la luz. Cuando se inyecta un pulso que está
modulado, debido a la mezcla de modos, y a medida que se
propaga a lo largo del conductor se va ensanchando,
incrementando su duración a causa de la dispersión.
Pulso de Inicio Pulso Final
Las mediciones en el ámbito del tiempo se efectúan analizando el
ensanchamiento de los pulsos ocasionados por la dispersión.
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t t + t
∆

FIBRA OPTICA
Se acopla un pulso de corta duración, valor típico 100 ps. , al
conductor . Este pulso entrante al propagarse se ensancha a
causa de la dispersión modal, a la salida el pulso resultante actúa
sobre un fotodiodo y se mide su tiempo de duración.
En base de los datos almacenados de los pulsos de entrada y de
salida t1 y t2 es posible calcular por integración la duración efectiva
de los pulsos. Con estos valores redetermina el ensanchamiento
efectivo del pulso con la siguiente expresión
y el valor aproximado del ancho de banda con:
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FIBRA OPTICA
FABRICACIÓN
Por su composición se las puede clasificar en:
● Fibras de sílice: poseen principalmente dióxido de silicio Si O2.
● Fibras de vidrios poli componentes: Si O2 + óxidos y carbonatos.
● Fibras con recubrimiento de plástico.
● Fibras de plástico.
Las dos primeras se denominan fibras de óxidos y son las únicas
aplicadas en comunicaciones. Las fibras de sílice poseen
principalmente dióxido de silicio SiO2, mientras que las de vidrios
poli componentes constan además de varios óxidos y carbonatos.
El índice de refracción en las fibras de sílice se modifica con
dopantes, como ser Ge O2, P2O5, y otros.
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FIBRA OPTICA
La materia prima son cloruros como el SiCl4, GeCl4, y POCl3 que
temperatura ambiente los silicatos se encuentran en fase liquida y
suelen usarse en la fase de vapor para efectuar la deposición,
eliminando las contaminaciones del material de transición magnitud
muy inferior a los cloruros.
Las fibras de vidrios poli componentes son fabricadas por el método
del doble crisol. En cambio las fibras de sílice son fabricadas por
métodos de deposición lográndose menor atenuación. Esto hace
que las fibras de vidrio poli componentes se usen en cortas
distancias.,
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FIBRA OPTICA
MÉTODO DEL DOBLE CRISOL:
Es un proceso de dos etapas, primero se produce el vidrio de polvos
de alta pureza y se fabrican dos proformas una para el núcleo y otra
del recubrimiento, luego se estira la fibra.
Los polvos se colocan en el horno de la figura, se calienta a 1300 °K
y luego un campo de RF de 5 MHz se encarga de mantener la
temperatura .
Para homogeneizar el material totalmente, y
disminuir las dispersiones de Ryleigh y Mie,
se produce una agitación del material
fundido por medio de un burbujeo de gas
inerte no reaccionante.
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FIBRA OPTICA
El estirado se en otro horno, el montaje consta de dos crisoles
concéntricos fabricados de platino de alta pureza o de sílice. Con el
orificio inferior del crisol se obtiene el tipo de la fibra, así, basta con
cambiar el diámetro del crisol inferior para producir fibras multimodo
o mono modo. La geometría del perfil se obtiene con la posición
relativa de los orificios de salida de ambos crisoles. Así, un
acercamiento entre ambos orificios produce una mezcla reducida de
los vidrios una separación mayor permite un perfil gradual.
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FIBRA OPTICA
MÉTODO OXIDACIÓN EXTERIOR EN FASE DE VAPOR
El proceso se divide en dos partes, por un lado la creación de una
preforma y por otro el estirado.
Para la creación de la preforma se parte de un sustrato, un tubo de
sílice, sobre el que se hace crecer la fibra de sílice. La técnica de
deposición se ve en la figura. A lo largo del sustrato l se mueve un
quemador en forma transversal.
En la llama de CH4-02, o de oxígeno - hidrógeno, l son introducidos
los cloruros vaporosos se encuentra a una temperatura desde 1500°
a 1800 °K.
El perfil del índice de refracción varía con la composición de la
llama, la temperatura y la velocidad del mechero, así como con el
número de capas creadas.
El tubo que da origen a la preforma debe quitarse del estirado,
quedando un hueco central que debe quitarse mediante el colapso
de la preforma en una atmósfera controlada de helio.
●
La temperatura de reblandecimiento es elevada por lo tanto provoca
40

FIBRA OPTICA
MÉTODO OXIDACIÓN EXTERIOR EN FASE DE VAPOR
El tubo se calienta hasta la temperatura de reblandecimiento por una
llama transversal y se contrae y se retira. La temperatura de
reblandecimiento provoca evaporación en el estrato central, de una
parte de los dopantes, esto causa un abrupto pico de caída del
índice de refracción, este problema se reduce aumentando la
cantidad de dopantes en las capas centrales.
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FIBRA OPTICA
MÉTODO DEPOSICIÓN DE VAPOR QUÍMICO MODIFICADO
El criterio se basa en deposición de dióxido de silicio y los dopantes
en el interior de un tubo de cuarzo puro, de aproximadamente 920
mm de largo de 12 a 14 mm de diámetro exterior.
El tubo se hace rotar para mantener la homogeneidad geométrica,
y una llama de oxígeno- hidrógeno mantiene la temperatura entre
1400 y 1600 ° K.
El quemador comienza a desplazarse a lo largo del tubo con una
velocidad de 0,35 cm. / s a fin de crear dentro del tubo una zona de
reacción. Los dopantes son transportados por una corriente de 02,
impulsados por una bomba de vacío.
El tubo de cuarzo actúa como recubrimiento de la fibra, por lo tanto
resta la operación de colapso de la pro forma para ello se la calienta
a una temperatura aproximada de entre 1700 y 1800 º K, para
asegurar el reblandecimiento del cuarzo y lograr el achatamiento.
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FIBRA OPTICA
La ausencia de contaminantes, como el hidrógeno, dentro de tubo
de sílice, contribuye a disminuir la atenuación por oxidrilo.
Se debe realizarse un colapso de la preforma ya que la deposición
de la capa central es difícil y no queda homogénea, la temperatura
de reblandecimiento provoca la evaporación en el estrato central, de
una parte de los dopantes depositados previamente, por lo que se
aumentan en la deposición.
.
43

FIBRA OPTICA
MÉTODO DEPOSICIÓN DE VAPOR QUÍMICO ACTIVADO POR PLASMA
Su principio se basa en la oxidación de los cloruros de
silicio y de germanio creando un estado de plasma.
Se parte de un tubo de sílice por el cual circulan los
reaccionantes bombeados por una bomba de vacío y
transportados por 02. El tubo se encuentra dentro de
una cavidad resonante móvil de microondas, conectado
aun generador de 2 o 3 GHz y de 100 a 500 W.
El tubo de sílice se lo hace rotar para obtener la simetría
adecuada. La reacción de deposición tiene lugar aún a
temperatura ambiente, pero en este caso el vidrio resulto
agrietado, a fin de evitarlo se mantiene a 1300°k por
medio de una resistencia de calentamiento.
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FIBRA OPTICA
La eficiencia de deposición es del 90 al 100% y la deposición de 50
a 100 µm/ min. La cantidad de capas depositadas puede ser muy
alta, entre 500 y 3000, debido a que la zona de plasma puede ser
movida con gran velocidad dentro del tubo.
45

FIBRA OPTICA
ESTIRADO DE LA PREFORMA
Las propiedades de transmisión de las fibras ópticas, como ser la
atenuación el ancho de banda y la resistencia mecánica, dependen
del proceso de estirado y de la protección de la fibra.
Un horno con control de temperatura, produce la viscosidad
apropiada para el estirado. Las fuentes de calor incluyen un láser
de C02 y quemadores de oxigeno- hidrógeno, resistencias de grafito
o fuentes de inducción.
En el estirado por medio de un arrollamiento en un tambor
horizontal, requiere el control estricto de velocidad y temperatura del
horno.
A medida que produce el estirado, de la fibra se enfría y tiende a
oxidarse la superficie en el medio ambiente si no se la protegiese.
La oxidación produciría una rápida degradación de las condiciones
de transmisión y mecánicas.
● en los vidrios comerciales el mecanismo de oxidación se suele
evitar con un sobreenfriamiento de la superficie llamado templado 46

FIBRA OPTICA
ESTIRADO DE LA PREFORMA
En los vidrios comerciales el
mecanismo de oxidación se suele
evitar con un sobreenfriamiento
superficial, templado, en las fibras se
coloca un recubrimiento primario,
hexametildisilazan que actúa como
aislante a la oxidación, y otra de un
polímero como el acetato- etileno
vinílico.
47

FIBRA OPTICA
MÉTODO VAD DEPOSICIÓN AXIAL EN FASE DE VAPOR
En este método la preforma crece en dirección axial, mediante la
deposición de finas partículas de vidrio sintetizados en la fase de
vapor, con lo que se crea el núcleo y el revestimiento de la fibra.
Como el crecimiento es axial el método resulta ser continuo,
pudiendo si se desearse realizar la preforma y el estirado en una
misma línea de producción.
Los quemadores son tubos de silicio coaxiales donde el material en
fase de vapor penetra por el tubo central y los gases de combustión
oxigeno- hidrógeno por el tubo exterior. La velocidad de deposición
es de 0,5 a 1 g / min.
La preforma porosa tiene un diámetro de 50 a 70 mm, mientras la
transparente 20 a 30 mm, con valores así las fluctuaciones de
diámetro están en el orden del 1% y las desviaciones de circularidad
de 0,05%. El largo medio de la preforma suele ser de 50 a 80 cm.
48

FIBRA OPTICA
El control del perfil del índice de
refracción se hace con la colocación
de múltiples mecheros.
La única contaminación de iones
oxidrilo provienen de los gases de
combustión, pudiendo reducirse a
niveles menores de 0,1 ppm.
Hay dos quemadores de grafito que
trabajan a temperaturas entre1400 a
1800°k.
49

50
MUCHAS GRACIAS
50
EyEE- 2019- Mgter. Ing. Rubén Eloy
Villafañe

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