El documento describe los sistemas de comunicación por fibra óptica, incluyendo que transmiten señales de luz a través de fibra óptica y que han revolucionado las telecomunicaciones. Explica el proceso de comunicación por fibra óptica y los componentes clave como transmisores, receptores y fibra óptica.

1. Aplicación de las
Telecomunicaciones
Edgar Eduardo Renovato Contreras
14/08/2015

2. Sistemas de comunicación por fibra óptica.
Comunicación por fibra óptica es un método de transmisión de información de un
lugar a otro enviando señales de luz a través de fibra óptica. La luz en forma
de ondas electromagnéticas viajeras es modulada para transmitir información.
Desarrollados en la década de 1970, los sistemas de comunicación de fibra óptica
han revolucionado la industria de las telecomunicaciones y han desempeñado un
papel importante en el advenimiento de la era de la información. Debido a sus
ventajas sobre la transmisión eléctrica, la fibra óptica ha sustituido en gran medida
las comunicaciones mediante cables de cobre en las redes del mundo
desarrollado.
El proceso de comunicación mediante fibra óptica implica los siguientes pasos:
 creación de la señal óptica mediante el uso de un transmisor;
 transmisión de la señal a lo largo de la fibra, garantizando que la señal no
sea demasiado débil ni distorsionada;
 recepción de la señal, lo que consiste en la conversión de ésta en una señal
eléctrica.
Sistemas de transmisión por fibra óptica y sus componentes
Enlaces de datos de fibra óptica

3. Los sistemas de transmisión de fibra óptica utilizan enlaces de datos que
funcionan de forma similar a la que se ilustra en el diagrama de arriba. Cada
enlace de fibra consta de un transmisor en un extremo de la fibra y de un receptor
en el otro. La mayoría de los sistemas operan transmitiendo en una dirección a
través de una fibra y en la dirección opuesta a través de otra fibra para así tener
una transmisión bidireccional. Es posible transmitir en ambas direcciones a través
de una sola fibra pero se necesitan acopladores para hacerlo, y la fibra es menos
costosa que ellos. Una red FTTH óptica pasiva (PON) es el único sistema que
utiliza transmisión bidireccional sobre una sola fibra porque su arquitectura de red
ya utiliza acopladores como base.
Analógico o digital
Las señales analógicas son continuamente variables y la información contenida en
ellas está en la amplitud de la señal con respecto al tiempo. Las señales digitales
se muestrean a intervalos de tiempo regulares y la amplitud se convierte a bytes
digitales, por lo tanto la información es un número digital. Las señales analógicas
son la forma más común de transmisión de datos, pero sufren degradación por el
ruido presente en el sistema de transmisión. Debido a que la señal analógica se
atenúa en un cable, la relación señal-ruido empeora y en consecuencia la calidad
de la señal se degrada. Las señales digitales pueden transmitirse en largas
distancias sin que se degraden ya que son menos sensibles al ruido.
Fuentes para transmisores ópticos
Las fuentes utilizadas para transmisores ópticos deben cumplir con varios criterios:
operar en la longitud de onda adecuada, ser pasibles de modularse lo
suficientemente rápido para transmitir datos y poder acoplarse de forma eficiente a
la fibra.
Comúnmente se utilizan cuatro tipos de fuentes: LED, láser fabry-perot (FP), láser
de retroalimentación distribuida (DFB) y láser de cavidad vertical y emisión

4. superficial (VCSEL). Todos ellos convierten las señales eléctricas en señales
ópticas, pero son muy diferentes entre sí. Los tres son minúsculos dispositivos
semiconductores (chips). Los LED y VCSEL se fabrican sobre pastillas de material
semiconductor para que puedan emitir luz desde la superficie del chip, mientras
que los láser F-P y DFB emiten luz desde el lateral del chip, desde una cavidad del
láser creada en el medio del chip.
Especificaciones estándar de fuentes de fibra óptica
Tipo de
dispositivo
Longitud de
onda (nm)
Potencia dentro
de la fibra (dBm)
Ancho de
banda
Tipo de fibra
LED 850, 1300 -30 a -10 <250 MHz multimodo
Láser Fabry-
Perot
850,1310
(1280-1330),
1550 (1480-
1650)
0 a +10 >10 GHz multimodo,
monomodo
Láser DFB 1550 (1480-
1650)
0 a + 13
(+25 con
amplificador
óptico)
>10 GHz monomodo
VCSEL 850 -10 a 0 >10 GHz multimodo
Microondas

5. Se denomina microondas a las ondas electromagnéticas; generalmente de entre
300 MHz y 300 GHz, que supone un período de oscilación de 3 ns (3×10−9
s) a
3 ps (3×10−12
s) y una longitud de onda en el rango de 1 m a 1 mm. Otras
definiciones, por ejemplo las de los estándares IEC 60050 y IEEE 100 sitúan su
rango de frecuencias entre 1 GHz y 300 GHz, es decir, longitudes de onda de
entre 30 centímetros a 1 milímetro.
El rango de las microondas está incluido en las bandas de radiofrecuencia,
concretamente en las de UHF (ultra-high frequency - frecuencia ultra alta) 0,3-
3 GHz, SHF (super-high frequency - frecuencia súper alta) 3-30 GHz
y EHF (extremely-high frequency - frecuencia extremadamente alta) 30-300 GHz.
Otras bandas de radiofrecuencia incluyen ondas de menor frecuencia y mayor
longitud de onda que las microondas. Las microondas de mayor frecuencia y
menor longitud de onda —en el orden de milímetros— se denominanondas
milimétricas.
Ventajas del enlace Microondas
•Alta velocidad Comunicación
•Velocidad en descargas.
•Acceso a videoconferencias tiempo real.
•Alta calidad de señal.
•Conexión permanente.
•Comunicación equipos diferentes edificios
Características
● Son sistemas punto a punto
● Operan en el rango de frecuencia de los GHz

6. ● La longitud de onda está en el rango de los milímetros. De ahí su nombre.
● Con frecuencias tan altas, las señales son susceptibles a atenuación, entonces
deben ser amplificadas o repetidas.
● Necesitan rayos bien enfocados.
● Tecnología con línea de visión.
● Susceptible al fenómeno de atenuación multicamino.
● Necesita una zona libre en forma de una Elipse de Fresnel
Frecuencias
Frecuencias usadas para las redes de microondas segun la International Tele-
communications Union Radiocommunications Sector (ITU-R)
Ancho de Banda Los sistemas de microondas ofrecen un ancho de banda
sustancial. Los sistemas digitales de microondas, con los cuales cuentan la

7. mayoría de sistemas contempor´neos, se ejecutan usualmente con tasas de
señales de 1.544 mbps y 2.048 mbps, con muchas operando en tasas de 34 mbps
y 45 mbps. Los sistemas digitales emplean técnicas de modulación sofisticadas
para incrementar la eficiencia del espectro, al empaquetar múltiples bits en cada
hertz disponible.
Distancia La microonda está claramente limitada en cuanto a distancia,
especialmente en las altas frecuencias. Como un punto a punto, los sistemas de
radio LOS, diseñan consideraciones incluyendo topografía, la altura de la antena,
el clima y la curvatura de la tierra.
Las ondas microondas
Aunque se deberíamos seguir un orden a la hora de explicar cada tipo de onda
electromagnética (generalmente de frecuencia mas baja a mas alta o viceversa),
voy a seguir el orden que mas nos interesa, a las hora de desarrollar mas tarde
ejemplos y explicaciones del uso y funcionamiento de estas; así pues, voy a dar
una breve explicación de las ondas microondas.
Se denomina microondas a las ondas electromagnéticas definidas en un rango de
frecuencias determinado; generalmente de entre 300 MHz y 300 GHz, que supone
un período de oscilación de 3 ns (3×10-9 s) a 3 ps (3×10-12 s) y una longitud de
onda en el rango de 1 m a 1 mm. Por así decirlo, su frecuencia va desde los mil-
millones de hercios hasta casi el billón. Se encuentran, a nivel de frecuencia, por
encima de las ondas de radio, pero por debajo de las ondas de infrarrojos.
Se producen en oscilaciones dentro de un aparato llamado magnetrón.
Las microondas pueden detectarse con un instrumento formado por un rectificador
de diodos de silicio conectado a un amplificador y a un dispositivo de registro o
una pantalla.
Las microondas tienen muchas aplicaciones: radares, meteorología, radio y
televisión, comunicaciones vía satélite, medición de distancias, investigación de
las propiedades de la materia, preparación de alimentos.

8. Las microondas están dentro de una gama de frecuencia de 300 MHz (longitud de
onda 1 m) a 300 GHz (longitud de onda de 1 mm).
Son ejemplos de la aplicación de éstas ondas:
 Aeronáutica:
- tripulación de aviones
- lanzamiento de misiles
 Comunicaciones:
- televisión
- telemetría
- sistema satelital
- radionavegación
 Medicina:
- diatermia
 Uso doméstico:
- hornos y calentadores
 Investigación:
- meteorología
- física nuclear
Efectos por exposición:
La exposición a la radiación tiene en cuenta la intensidad y tipo de emisión; las
características del medio y del objeto expuesto (tales como tamaño, forma,
orientación, propiedades eléctricas, etc.).

9. La cantidad y localización de la energía absorbida por un cuerpo expuesto a la
radiación de microondas dependerán del tamaño del cuerpo y de la longitud de
onda de la radiación, así como también de la posición del primero en el campo de
la radiación. En general, las ondas más cortas se absorben en superficie, mientras
que las de mayor longitud producen un calentamiento más profundo. Cuando la
longitud o el grosor de una parte del cuerpo son ligeramente inferiores a la longitud
de onda de la radiación, se producen formas muy complicadas de dispersión y
absorción. La radiación de microondas se absorbe de manera tan irregular que
pueden formarse puntos calientes. Algunos autores consideran que los efectos de
estas radiaciones no son sólo térmicos, sino que puede actuar de alguna forma
sobre el sistema nervioso (Suess, M.J., 1985).
(*) La interacción de cierta radiación electromagnética con cuerpos conductores
produce calor. Este hecho es utilizado por la medicina para realizar “diatermia”.
Terapia que consiste en la aplicación de emisiones controladas de
radiofrecuencias y microondas para calentar distintos tejidos. Es utilizado en
tratamientos de tejidos cancerosos, cuyas células son sensibles a temperaturas en
un rango de 42º y 43º C. Los aparatos utilizados deben ser testeados para evitar
“escapes” de campos electromagnéticos que provoquen lesiones irreversibles.
Los equipos de alta potencia como radares pueden someter a sus operadores a
riesgos de incidencia de tumores malignos.
En los tiempos actuales en que el espectro para radiofrecuencia está quedando
pequeño para la creciente demanda de telecomunicaciones, la incursión en el
campo de las microondas es natural.
Hay que tomar en cuenta también que existen algunas aplicaciones que son
exclusivas de las frecuencias de microondas

10. Aplicaciones de las microondas
Durante la segunda guerra mundial, hablar del Radar era sinónimo de microondas.
En esta época el desarrollo de sistemas de microondas recibió un gran estímulo,
debido a la necesidad de un radar de alta resolución capaz de detectar aviones y
barcos enemigos.
Radiofrecuencia
Radiofrecuencia (RF) es a frecuencia o índice de oscilación dentro de la gama de
cerca de 3 Hertzio a 300 gigahertz. Esta gama corresponde a la frecuencia
decorriente alterna señales eléctricas producir y detectaban ondas de radio.
Puesto que la mayor parte de esta gama es más allá de la tarifa de la vibración
que la mayoría de los sistemas mecánicos pueden responder a, el RF refiere
generalmente a oscilaciones adentro circuitos eléctricos o radiación
electromágnetica.
Características especiales de las señales eléctricas del RF
Las corrientes eléctricas que oscilan en el RF tienen características especiales no
compartidas cerca corriente directa señales. Una tal característica es la facilidad
con la cual puede ionizar el aire para crear una trayectoria conductora a través del

11. aire. Esta característica es explotada por las unidades “de alta frecuencia” usadas
en eléctrico soldadura de arco. Otra característica especial es una fuerza
electromágnetica que conduce la corriente del RF a la superficie de conductores,
conocida comoefecto de piel. Otra característica es la capacidad de aparecer
atravesar las trayectorias que contienen el material aislador, como dieléctrico
aislador de un condensador. El grado de efecto de estas características depende
de la frecuencia de las señales.

13. Denominado espectro de radiofrecuencia o RF, se aplica a la porción menos
energética del espectro electromagnético, situada entre unos 3kHz y unos
300 GHz, son usados extensamente en las comunicaciones.
El hercio es la unidad de medida de la frecuencia de las ondas, y corresponde a
un ciclo por segundo. Las ondas electromagnéticas de esta región del espectro, se
pueden transmitir aplicando la corriente alterna originada en un generador a
una antena.
Mientras más alta sea la frecuencia de la corriente que proporcione un oscilador,
más lejos viajará por el espacio la onda de radio que parte de la antena
transmisora, aunque su alcance máximo también depende de la potencia de salida
en watt que tenga el transmisor.
Muchas estaciones locales de radio comercial de todo el mundo aún utilizan ondas
portadoras de frecuencia media, comprendidas entre 500 y 1 700 kilociclos por
segundo o kilohertz (kHz), para transmitir su programación diaria.
Esta
banda de frecuencias, comprendida dentro de la banda MF (Frecuencias
Medias), se conoce como OM (Onda Media) o MW (Medium Wave). Sus
longitudes de onda se miden en metros, partiendo desde los 1 000 m y
disminuyendo progresivamente hasta llegar a los 100 m. Por tanto, como se podrá
apreciar, la longitud de onda disminuye a medida que aumenta la frecuencia.
Cuando el oscilador del transmisor de ondas de radio genera frecuencias más
altas, comprendidas entre 3 y 30 millones de ciclos por segundo o megahertz
(MHz), nos encontramos ante frecuencias altas de OC (onda corta) o SW (Short
Wave), insertadas dentro de la banda HF (Altas Frecuencias), que cubren
distancias mucho mayores que las ondas largas y medias. Esas frecuencias de
ondas cortas (OC) la emplean, fundamentalmente, estaciones de radio comercial y
gubernamental que transmiten programas dirigidos a otros países. Cuando las

14. ondas de radio alcanzan esas altas frecuencias, su longitud se reduce,
progresivamente, desde los 100 a los 10 metros.
Dentro del espectro electromagnético de las ondas de radiofrecuencia se incluye
también la frecuencia modulada (FM) y las ondas de televisión, que ocupan las
bandas de VHF (Frecuencias Muy Altas) y UHF (Frecuencias Ultra Alta). Dentro
de la banda de UHF funcionan también los teléfonos móviles o celulares, los
receptores GPS (Sistema de Posicionamiento Global) y las comunicaciones
espaciales. A continuación de la UHF se encuentran las bandas SHF (Frecuencias
Superaltas) y EHF (Frecuencias Extremadamente Altas). En la banda SHF
funcionan los satélites de comunicación, radares, enlaces por microonda y los
hornos domésticos de microondas. En la banda EHF funcionan también las
señales de radares y equipos de radionavegación.
Las ondas de radio son un tipo de radiación electromagnética. Una onda de radio
tiene una longitud de onda mayor que la luz visible. Las ondas de radio se usan
extensamente en las comunicaciones.
Varias frecuencias de ondas de radio se usan para la televisión y emisiones de
radio FM y AM, comunicaciones militares, teléfonos celulares, radioaficionados,
redes inalámbricas de computadoras, y otras numerosas aplicaciones de
comunicaciones.

15. Por convención, la radio transmisión en la banda entre 3 Mhz y 30 Mhz es llamada
radio de alta frecuencia (HF) u ondas cortas. Las bandas de frecuencia dentro del
espectro de HF son asignadas por tratados internacionales para servicios
específicos como movibles (aeronáutico, marítimo y terrestre), radiodifusión, radio
amateur, comunicaciones espaciales y radio astronomía. La radio de HF tiene
propiedades de propagación que la hacen menos confiable que otras frecuencias;
sin embargo, la radio de HF permite comunicaciones a grandes distancias con
pequeñas cantidades de potencia radiada.
Las ondas de radio de HF transmitidas desde antenas en la tierra siguen dos
trayectorias. La onda terrestre (groundwave) sigue la superficie de la tierra y la
onda aérea (skywave) rebota de ida y vuelta entre la superficie de la tierra y varias
capas de la ionosfera terrestre. Es útil para comunicaciones de hasta cerca de 400
millas, y trabaja particularmente bien sobre el agua. La onda aérea propaga
señales a distancias de hasta 4,000 millas con una confiabilidad en la trayectoria
de 90 %.

16. La trayectoria de propagación de las ondas aéreas es afectada por dos factores
El ángulo y la frecuencia. Si la onda radiada entra en la capa ionizada con un
ángulo mayor que él (ángulo crítico) entonces la onda no es reflejada; pero si el
ángulo es menor que la onda será reflejada y regresara a la tierra. Ambos efectos
son mostrados en las siguientes figuras.

19. RADIOCOMUNICACIONES
RADIOASTRONOMIA
RADAR
OTROS USOS DE LAS ONDAS DE
RADIO
•Calentamiento
•Fuerza mecánica
•Metalurgia:
•Templado de metales
•Soldaduras
•Industria alimentaria:
•Esterilización de alimentos
•Medicina:
•Implante coclear (implantes
de oído)
•Diatermia (enfermedades
reumáticas y de artritis)

20. Satélite y Telefonía celular
• Telefonía Móvil: El teléfono móvil es un dispositivo inalámbrico electrónico
para acceder y utilizar los servicios de la red de la telefonía celular o móvil.
Se denomina celular en la mayoría de países latinoamericanos debido a
que el servicio funciona mediante una red de celdas, Donde cada antena
repetidora de señal es una célula.
• La comunicación telefónica es posible gracias a la interconexión entre
centrales móviles y públicas, según las bandas o frecuencias en las que
opera el móvil, podrá funcionar en una parte u otra del mundo.
La telefonía móvil consiste en la combinación de una red de estaciones
transmisoras o receptoras de radio (repetidoras, estaciones bases y una serie de
centrales telefónicas de conmutación de primer y quinto nivel (MSC Y BCS)
respectivamente)
En su operación el teléfono móvil, establece comunicación con una estación base
y a medida que se traslada los sistemas conmutacionales que administran la red
van transmitiendo la llamada a la siguiente estación de base de forma
transparente para el usuario.
Características de satélites
Son cuerpos que giran alrededor de otro astro, generalmente alrededor de los
planetas. Su trayectoria no puede ser modificada.
Son sólidos, unos son brillantes, otros opacos y algunos son de gran tamaño.
Los planetas poseen distinta cantidad de satélites, que se mantienen unidos por
fuerzas de gravedad recíprocas. Casi todos los planetas del Sistema Solar tienen
al menos un satélite, a excepción de Mercurio y Venus.
Existen varias teorías sobre el origen. Algunos astrónomos señalan que se
formaron junto a los planetas. Otros que son cuerpos capturados por la gravedad
o que han evolucionado junto al planeta.

21. Composición y estructura
La composición de los satélites es incierta, se cree que algunos de ellos están
formados de rocas y hielo.
La Luna, el único satélite natural de la Tierra, está compuesto de helio, argón,
sodio y potasio.
La estructura interna de la Luna es parecida a la de la Tierra, pero la externa es
rocosa, según información proporcionada por el Apolo 11.
Movimientos
Los satélites describen trayectorias alrededor del planeta que se mueven. Algunos
giran en dirección opuesta a la rotación de los planetas
En la actualidad se conocen más de 160 satélites naturales que pertenecen al
Sistema Solar.
Muchos nombres de satélites, o lunas, provienen de la mitología griega, romana o
de personajes de obras literarias.
Gamínedes es el nombre del satélite más grande del Sistema Solar, gira alrededor
de Júpiter.
Satélites artificiales
Características
Son vehículos espaciales colocados alrededor de la órbita de la Tierra o de otros
astros. Son construidos por el hombre y su trayectoria puede ser modificada.
Están provistos de aparatos apropiados que se encargan de obtener información y
transmitirla a la Tierra.

22. Los satélites pueden tener distintos usos, entre ellos: la comunicación,
navegación, asuntos militares, meteorológicos, de estudio, biosatélites, de
reconocimiento y de observación terrestre.
Composición y estructura
Los satélites artificiales alimentan su energía de células solares o generadores
nucleares enviados al espacio por cohetes llamados “lanzadores”. Están provistos
de radiorreceptores, cámaras, circuitos electrónicos y radares.
Movimientos
Describen órbitas alrededor de cometas, asteroides, planetas, y el Sol.
Dependiendo del tipo de órbita que realicen en la Tierra, pueden ser: de órbita
baja, polar, geoestacionaria o elíptica.

24. Telefonía celular
Es un dispositivo inalámbrico que permite comunicarse casi
Desde cualquier lugar con su función principal siendo esta la
Comunicación de voz.
Aunque con el tiempo y los avances tecnológicos, se le han
Incorporado funciones como cámara fotográfica, agenda,
reproductor de video y música e incluso acceso a internet

25. Las pantallas LCD están formadas por partículas
de cristal líquido que al aplicar una corriente eléctrica
dejan o no pasar una luz procedente de una lámpara
situada detrás. Consumen cantidades muy bajas de energía
eléctrica.

26. Las carcasas de los móviles contienen
Polímeros, materiales sintéticos ligeros
que pueden ser duros o blandos,
semitransparentes u opacos.
habitualmente se usan policarbonatos
derivados del petróleo.

28. Bibliografía:
http://www.thefoa.org/ESP/Sistemas.htm
https://es.wikipedia.org/wiki/Microondas
http://blog.utp.edu.co/shannon/files/2012/02/Microondas.pdf
http://www.cricyt.edu.ar/enciclopedia/terminos/RadioyMicro.htm
http://unicrom.com/Art_microondas.asp
http://es.slideshare.net/danilofernando91/presentacion-radiofrecuencia
http://es.slideshare.net/dayanacubas/presentacin-power-point-de-telefonia-movil
http://es.slideshare.net/JeyaHenao/telfono-mvil-presentacin-3515610