Este documento describe las ondas guiadas en fibras ópticas. Explica que las fibras ópticas pueden guiar ondas de diferentes frecuencias a diferencia de las guías metálicas o huecas. También describe los tres tipos fundamentales de fibras ópticas y los requisitos básicos de las fuentes de luz para optimizar la transmisión de señales a lo largo de las fibras, como una anchura espectral angosta y alta coherencia espacial. Finalmente, compara los LED y los diodos láser como fuentes de luz para

1. ONDAS GUIADAS

3. A las fibras ópticas también se les llama guías
dieléctricas de onda, a diferencia de las guías metálicas
o huecas pueden guiar ondas a diferentes frecuencias.
En general. El tipo de luz que viaja por una fibra es
invisible, ya que las frecuencias empleadas
corresponden al infrarrojo cercano o al infrarrojo lejano
en el espectro electromagnético. Estas frecuencias
usadas para transmitir luz por fibra óptica son unas
dos veces mas bajas que las frecuencias visibles.

4. Los tres tipos fundamentales de fibras ópticas
a) Monomodo de índice escalonado
b) Multimodo de índice escalonado
c) Multimodo de índice gradual

6. Con el fin de optimizar la entrega de potencia a
una fibra optica y la transmision de la señal a
lo largo de ella, es deseable que la fuente de
luz cumpla, en primer lugar, con los dos
siguientes requerimientos basicos:
 Anchura Espectral Angosta
 Alta Coherencia Espacial

7.  La anchura espectral esta relacionada
directamente con la dispersion cromatica, ya
que la potencia entregada por la fuente
luminosa no es emitida en una sola longitud de
onda, sino que sta distribuida en distintas
longitudes alrededor de la longitud de onda
central.

8.  La anchura espectral se define como la
diferencia relativa en nanometros entre los
puntos donde la potencia emitida se reduce al
50% con relacion a la maxima.
 Hay dos tipos de fuentes y ambas funcionan
con diodos semiconductores.
 La primera es el “LED” o diodo emisor de
luz(tambien llamado diodo de efecto
luminiscente). La segunda es el “LD” o diodo
laser(tambien llamada laser de inyeccion o
laser semiconductor).

9.  El LD tiene una anchura espectral mucha mas
angosta que el LED; por tal razon, se dice que el
primero es una fuente con coherencia temporal o
causi-monocromatica y que el segundo es una
fuente no coherente. Los materiales
semiconductores que se utilizan para fabricar
estas fuentes opticas son:

11.  Los LEDs se utilizan comunmente en la
primera y segunda ventanas de operacion,, y
los LDs en la segunda y tercera entradas.
 El diodo laser amplifica la intensidad de la luz
por emisones estimuladas, en forma parecida a
otros tipos de laseres que se usan en
amplificaciones muy diferentes.
 Para que dicho efecto laser pueda producirse
ne el material semiconductor es necesario que
haya una cavidad resonante, de manera similar
a los que se estudio de las guias huecas.

12.  La cavidad resonante consisten en dos espejos
planos paralelos y resive el nombre de cavidad
Fabry-Perot. Los fotones de luz viajan muchas
veces de ida y regreso, reflejandose sobre los
espejos; ademas, en el medio hay “inversion de
poblacion”, o sea que los fotones generan otros
fotones en fase en cada trayecto de su rebote
sucesivo. El resultado final es la amplificacion
de la luz.

14.  De todo lo anterior se concluye que el LD es
muy superior operativamente al LED. Sin
embargo hay que notar que su precio es
mayor, su vida util es mas corta y es mas
sencible a las variaciones de temperatura con
relacion al diodo emisor de luz. Para distancias
cortas y redes locales, el LED es suficiente. En
cambio, para enlaces de larga distancia, el laser
semiconductor es obligado, por su alta
coherencia espacial y temporal, ademas de
contar con un alta eficiencia electro-optica y
una gran capacidad de modulacion.