Fibra Optica y transmisores Opticos

1. REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA.
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA
EDUCACIÓN UNIVERSITARIA, CIENCIA Y
TECNOLOGÍA.
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO.
"SANTIAGO MARIÑO”
EXTENSIÓN MATURÍN.
BACHILLER:
NOELCRIS LUGO V- 25.363.385
CURSO:
ELECTIVA 5
MARZO, MATURÍN 2019
FIBRA ÓPTICA,
TRANSMISORES ÓPTICOS

2. UNIDAD II
FIBRA ÓPTICA
GEOMETRÍA DE LA FIBRA ÓPTICA
Núcleo (core): es la zona
interior de la fibra óptica,
donde se produce la
propagación de la onda de luz.
Revestimiento
(cladding): se trata de la
capa central concéntrica
en el núcleo.
Recubrimiento Primario
(coating o jacket): es la
capa exterior de la fibra
óptica , concéntrica con
las dos anteriores

3. UNIDAD II
FIBRA ÓPTICA
PROPAGACIÓN DE LA LUZ EN LA FIBRA ÓPTICA
Un haz de luz queda completamente confinado y se propaga por el
interior de la fibra con un ángulo de reflexión por encima del ángulo
limite de reflexión total, en función de la ley de Snell. La fuente de la
luz puede ser de un láser o un LED. El ángulo de incidencia no puede
ser mayor de 90° sino tendría demasiadas perdidas y el radio de
corbatura es 10 veces el diámetro del cable. La luz viaja a través del
corte rebotando entre las paredes reflectantes. Esto le permite viajar a
la luz grandes distancias sin perdidas en la señal.

4. UNIDAD II
FIBRA ÓPTICA
ÓPTICA GEOMÉTRICA
La formación de imágenes, producidas por la
refracción o reflexión de la luz en los cambios de dirección, que
experimentan los rayos luminosos en los distintos fenómenos.
La óptica geométrica desempeña la trayectoria de los
rayos luminosos, descartando los efectos de la luz como
movimiento ondulatorio y sus interferencias.
Estos efectos pueden prescindirse cuando el volumen
de la longitud de onda es mínima en comparación a los objetos
que la luz encuentra a su paso. Por que lo que esta implantada
en la antigüedad, tiene su base experimental en la formación de
sombras de objetos a partir de focos luminosos puntuales.

5. UNIDAD II
FIBRA ÓPTICA
ÓPTICA Y ONDULATORIA
ÓPTICA:
Es la rama de la física que estudia
el comportamiento de la radiación
electromagnética, sus
características y sus
manifestaciones. Abarca el estudio
de la reflexión, refracción, las
interferencias, la difracción y la
formación de imágenes y la
interacción de la radiación con la
materia.
ONDULATORIA:
La óptica ondulatoria estudia las
propiedades ondulatorias de la
luz; dado que ella es la
propagación de las ondas
electromagnéticas. Se utiliza
para el estudio de difracción e
interferencia.

6. UNIDAD II
TIPOS DE FIBRAS ÓPTICAS
Se pueden realizar diferentes clasificaciones acerca de las fibras
ópticas, per básicamente existen dos tipos :
FIBRAS MULTIMODO:
En este tipo de fibra los haces de luz pueden circular por más de un
modo o camino. Esto supone que no llegan todos a la vez. Una fibra
multimodo puede tener más de mil modos de propagación de luz.
FIBRAS MONOMODO:
En ella sólo se propaga un modo de luz, se logra reduciendo el diámetro del
núcleo de la fibra hasta un tamaño (8,3 a 10 micrones) que sólo permite un
modo de propagación. Las fibras monomodo permiten alcanzar grandes
distancias y transmitir elevadas tasas de información
FIBRA ÓPTICA

7. UNIDAD II
FIBRA ÓPTICA
CABLES ÓPTICOS
• Patchcord simple CPS :Se usa para fabricar latiguillos o para
interconectar equipos de audio, video, datos así como instrumentación y
control.
• Patchcord doble CPD/CIP : Se usa para la transmisión horizontal de
datos y señales en el interior de edificios.
• Cable de distribución interior CDI :Se usa para la transmisión horizontal
de datos y señales en el interior de edificios
• Cable interior-exterior armado dieléctrico CDAD : Cable muy robusto con
una excelente resistencia mecánica, para instalaciones de interior y
exterior con armadura dieléctrica como protección antirroedores.
• Cable interior-exterior armado metálico CDAM :Cable muy robusto ideal
para instalaciones en interior, así como en exterior con armadura
metálica como protección antirroedores.
• Cable de Distribución interior reforzado CDIR : Cable muy robusto con
una excelente resistencia mecánica y gran facilidad de conectorización.
Se usa para la transmisión horizontal de datos y señales en el interior de
edificios.

8. UNIDAD II
FIBRA ÓPTICA
CARACTERÍSTICAS DE LA FIBRA ÓPTICA
Atenuación de la fibra óptica:
Es cualquier tipo de fenómeno que causa la disminución de
la potencia de la señal propagada, pero no afecta su forma.
La atenuación aumenta exponencialmente con el aumento de
la longitud de la fibra, reduciendo así el alcance de
transmisión.
La dispersión:
Es un cambio de la dirección de
la radiación propagada, causada
por la falta de uniformidad del
material a nivel molecular. Una
característica predominante en
las fibras ópticas es la dispersión
de Rayleigh; existe también la
dispersión de Mie y la dispersión
estimulada de Raman y Brillouin.
Efectos no lineales:
Las Fibras Ópticas tienen un
comportamiento no
lineal caracterizado por la
dependencia del índice de
refracción con la intensidad del
campo óptico, esta dependencia
es conocida como Efecto Kerr y
se expresa como: Donde: Índice
de Refracción del núcleo de
la Fibra para bajos niveles de
potencia óptica.

9. UNIDAD III
TRANSMISORES ÓPTICOS
PRINCIPIO DE EMISIÓN DE LUZ
El principio en el que se basa la transmisión de luz por la fibra
es la reflexión interna total , la luz que viaja por el centro o núcleo de la
fibra incide sobre la superficie externa con un ángulo mayor que el
ángulo que el ángulo critico , de forma que toda la luz se refleja sin
perdida, hacia el interior de la fibra . Así , la luz puede transmitirse a larga
distancia reflejándose miles de veces. Para evitar perdidas por dispersión
de luz debida a impurezas de la superficie de la fibra , el núcleo de la
fibra óptica esta recubierto por una capa de vidrio con un índice de
refracción mucho menor ; las reflexiones se producen en la superficie
que separa la fibra de vidrio y el recubrimiento , la fibra óptica no es mas
que un conductor de la luz, la luz que quede atrapada en este conducto
se propaga a la máxima velocidad posible a lo largo del mismo.

10. UNIDAD III
TRANSMISORES ÓPTICOS
ESPECTROS DE EMISIÓN
El espectro de emisión dice que cada elemento tiene tienen
una distribución con respecto a sus características de niveles
electrónicos de energía , y como consecuencia de este transmite su
luz con su propia distribución de frecuencia, eso quiere decir que
ese es su espectro de emisión cuando este se excita . Dicha
distribución se puede observar en el momento en que se pasa la luz
por una prima o mejor cuando primero pasa por una rendija y se ve
enfocado en una pantalla , a este arreglo de rendija se le conoce
como espectroscopio .

11. UNIDAD III
TRANSMISORES ÓPTICOS
DIODOS EMISORES DE LUZ
El LED o diodo emisor de luz , es
un dispositivo semiconductor
que emite luz incoherente de
espectro reducido cuando se
polariza de forma directa la unión
PN en la cual circula por él una
corriente eléctrica . Este
fenómeno es una forma de
electroluminiscencia , el LED es
un tipo especial de diodo que
trabaja como un diodo común,
pero que al se r atravesado por la
corriente eléctrica, emite luz
DIODO EMISOR DE LUZ

12. UNIDAD III
TRANSMISORES ÓPTICOS
EL OSCILADOR
Es un sistema capaz de crear perturbaciones o cambios
periódicos o cuasiperiodicos en un medio, ya sea un medio
material (sonido) o campo electromagnético (ondas de
radio, rayos x luz visible y otros).

13. UNIDAD III
TRANSMISORES ÓPTICOS
MODOS DE LA CAVIDAD LASER
La cavidad laser esta compuesta por espejos en los extremos del medio
activo. Existen dos tipos de modos:
Modo Longitudinal
Estos describen las
ondas estacionarias a lo
largo del eje óptico del
laser.
Modo laser transversal
El cual integra una distribución
Gaussiana , esta contiene unas
características muy particulares,
tiene la mayor divergencia, proyecta
en zonas muy pequeñas y tiene la
mejor coherencia espacial a
diferencia de los otros modo.

14. UNIDAD III
TRANSMISORES ÓPTICOS
LASER MONOMODO Y MULTIMODO, LASER
DBR SINTONIZABLE
Aunado a los transmisores ópticos, los diodos láseres se divide en dos el
laser monomodo y multimodo:
1. Laser monomodo: es una
fibra óptica en la que solo
se propaga un modo de
luz.
2. Laser multimodo: es
aquella en la que lo haces
de luz pueden circular por
mas de un modo o camino.
Esta fibra puede tener mas
de mil modos de
propagación de luz.

15. UNIDAD III
TRANSMISORES ÓPTICOS
RENDIMIENTO ÓPTICO , BLOQUE DE
REALIMENTACIÓN RF Y TIEMPO DE RESPUESTA
Algo súper importantes en los transmisores es el rendimiento óptico
, se dice que un laser semiconductor transmite luz a través de la
emisión estimulada en vez de emisión espontanea , lo que da como
resultado unan alta potencia de salida (~100mW) así como otros
beneficios de la luz coherente. La salida del laser es relativamente
direccional , lo que permite un acoplamiento de alta eficiencia (~50%)
en fibras monomodo. Por otra parte el rendimiento en las
transmisiones también depende de l diodos LED en un diodo laser
es muy alto (mas del 20% de la energía suministrada es emitida
como radiación laser), mientras que la energía luminosa emitida por
el LED es proporcional al nivel de corriente de la polarización del
diodo. Es importante siempre saber el tiempo de respuesta en que
cada sistema funciona, en el caso de los transmisores el tiempo de
respuesta esta limitado por el tiempo de emisión espontanea.

16. UNIDAD III
TRANSMISORES ÓPTICOS
LONGITUD DE ONDA ESPECTRAL
El LED tiene una representación de onda espectral integral con
el transmisor óptico , la luz del LED es incoherente y depende
del grado o intensidad proporcionada , en las figuras a
continuación se puede observar la longitud de onda espectral.