El documento describe los orígenes y desarrollo de la fibra óptica desde los estudios del siglo XVIII hasta su gran explosión en el siglo XX. Explica que la fibra óptica transporta luz a través de un núcleo de vidrio puro y que está compuesta de un núcleo, revestimiento y cubierta. También resume los principios de reflexión total interna y atenuación que permiten la transmisión de señales a través de la fibra óptica.

1. Ó
INSTITUTO UNIVERSITARIO “SANTIAGO MARIÑO” “EXTENSION MATURIN
José Decena
25.737.344 Feb 2019

2. La fibra óptica es uno de los grandes
descubrimientos de la segunda mitad
del siglo XX aunque, eso sí, gran
parte de los fundamentos de la
misma proceden de estudios algo
más antiguos (concretamente de los
siglos XVIII, XIX y principios del
siglo XX). Habiendo cuenta de la
importancia de este medio de
transmisión para sustentar nuestras
redes de comunicación, vamos a
dedicar unos minutos a conocer
algunos aspectos clave del origen de
la fibra óptica
Kapany y Hopkins habían sido capaces de conducir un haz de luz a
través de un conjunto de fibras de 75 centímetros de largo y, además,
las pérdidas sufridas en la transmisión habían sido muy pequeñas.
Desde entonces, nadie había sido capaz de transportar luz bajo un
soporte físico que estuviese curvado y, a partir de aquí, comenzó la
gran explosión que nos ha llevado a que podamos disfrutar de
velocidades de 100 Mbps en nuestros hogares.
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3. La fibra óptica está compuesta por
una o más fibras, cada una con su
correspondiente recubrimiento), tal
como se observa en la figura, consta
de varios componentes colocados de
forma concéntrica. Desde el centro
hasta el exterior del cable de fibra
óptica nos encontramos con: el
núcleo, un revestimiento, una
cubierta.
El núcleo es el medio físico que transporta las señales ópticas de datos
desde la fuente de luz al dispositivo de recepción. Se trata de una sola fibra
continua de vidrio ultra-puro de cuarzo o dióxido de silicio de diámetro
muy pequeño, entre 10 y 300 micrones ( m) (10-6m). Cuanto mayor es el
diámetro del núcleo, mayor es la cantidad de luz que el cable puede
transportar. Precisamente, los cables de fibra óptica se clasifican en función
de su diámetro. Los tres tamaños disponibles más usuales son los de 50 m,
62.5 m y 100 m.
El revestimiento o aislante de
vidrio, que rodea el núcleo tiene un
índice refractante distinto al del
núcleo, de forma que actúa como
capa reflectante y consigue que las
ondas de luz que intentan escapar
del núcleo sean reflejadas y
retenidas en el núcleo.
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4. Es la pérdida de potencia óptica
en una fibra, y se mide en dB y
dB/Km. Una pérdida del 50%
de la potencia de entrada
equivale a -3dB. Las pérdidas
pueden ser intrínsecas o
extrínsecas.
2) Intrínsecas: Dependen de la
composición del vidrio,
impurezas, etc., y no las podemos
eliminar.
3) Extrínsecas: son debidas
al mal cableado y empalme.
1) Atenuación por tramo: Es
debida a las características de
fabricación propia de cada fibra
(naturaleza del vidrio,
impurezas, etc.) y se mide en
dB/Km, lo cual nos indica
cuántos dB se perderán en un
kilómetro.
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5. 4
La fibra óptica se basa en
el principio de la reflexión
total. La luz cambia de
trayectoria al pasar de un
medio a otro, como el aire
voltaje a corriente, una fuente de luz y un adaptador de fuente de luz a fibra.
El receptor incluye un dispositivo conector detector de fibra a luz, un foto
detector, un conversor de corriente a voltaje, un amplificador de voltaje
El transmisor
consiste en
una interface
analógica o
digital, un
conversor de
y el vidrio. A partir de cierto ángulo, la luz no puede abandonar un medio
para pasar a otro, y se refleja en la superficie que los separa. De este
modo, la luz que viaja por una fibra óptica permanece en su interior,
rebotando en las paredes, aunque la fibra se doble.

6. 5
Para unir la fibra óptica con el
transmisor y el receptor se
utilizan conectores, que son,
por definición, dispositivos
desmontables utilizados cuando
se necesitan conectar y
desconectar fácilmente las
fibras.
CONECTORES DE FIBRA ÓPTICA
La dispersión es la distorsión de la señal, resultante de los distintos
modos (simple y multimodo), debido a los diferentes tiempos de
desplazamiento de una señal a través de la fibra. En un sistema
modulado digitalmente, esto causa que el pulso recibido se ensanche en
el tiempo [ver figura]. No hay pérdida de potencia en la dispersión, pero
se reduce la potencia pico de la señal. La dispersión aplica tanto a
señales analógicas como digitales. La dispersión es normalmente
especificada en nanosegundos por kilómetro.

7. 6
Qué es la dispersión modal
Es un fenómeno que afecta a
la comunicación por fibra
óptica con fibras multimodo.
Debido a cómo viajan los
rayos de luz por la fibra, se
produce un retardo en la
transmisión de la señal, que
Dispersión espectral
El índice refractivo es inversamente proporcional a la velocidad de la luz
que viaja en un medio y su velocidad varia con respecto a su longitud de
onda. Consiste en considerar la operatividad de la DFT o FFT como
un
genera una reducción o limitación del ancho de banda o distancia de
transmisión.
proceso de filtrado. En efecto,
el comportamiento de la DFT
implica la actuación de un
conjunto de filtros elementales
de paso de banda que separan
la señal en varias componentes
frecuenciales.

8. 7
El ruido de intensidad de los
láseres degrada la calidad de los
sistemas de comunicaciones
ópticas, tanto analógicos como
digitales. En este artículo se
presentaran algunas técnicas para
la medida y caracterización del
mismo.
La portadora óptica a la salida de
un láser de semiconductor
presenta fluctuaciones de
intensidad, fase y frecuencia
incluso en el caso de estar
polarizado con una corriente
constante. Los dos mecanismos
fundamentales de ruido son la
emisión espontánea y la
recombinación electrón-hueco
(ruido shot), si bien el primero de
ellos es dominante. Cada fotón
emitido de forma espontánea se
suma al campo coherente
generado por emisión estimulada
como una pequeña componente de
campo con fase aleatoria
El ruido relativo de intensidad
(RIN, Relative Intensity Noise)
describe la contribución al ruido
eléctrico del receptor de las
fluctuaciones de intensidad del
láser en relación con la potencia
eléctrica de señal.

9. Los sensores de fibra óptica son lo suficientemente pequeños como para
caber en espacios reducidos y se pueden colocar con precisión donde sea
necesario utilizando fibras flexibles.
AMPLIFICADOR Diseñado
para lograr el rango de respuesta
más rápido del mundo, el
amplificador DF-G2 de fibra
óptica puede lograr un tiempo de
respuesta de 10 microsegundos
con respetabilidad 5
microsegundos. Las opciones de
salida incluyen discretas, dual
discreta y comunicación IO-Link.
El fundamento de un amplificador óptico es el proceso de emisión
estimulada al igual que en un láser. Su estructura es similar a la
de un láser salvo que no posee una
realimentación para evitar que el
dispositivo oscile, de forma que
puede elevar el nivel de potencia
de la señal pero no generar una
señal óptica coherente. En la
siguiente figura se muestra un
esquema del funcionamiento de
un amplificador básico.
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