UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS

ESPE

INGENIERA EN ELECTRNICA Y TELECOMUNICACIONES

COMUNICACIONES PTICAS

RESUMEN DEL LIBRO

Gua de referencia a las pruebas de fibra ptica

GONZALO OREJUELA

PERIODO

ABRIL AGOSTO

2015

COMUNICACIONES PTICAS

La comunicacin ptica es cualquier forma de comunicacin que utiliza la luz como medio

de transmisin

Un sistema ptico de comunicacin consiste de un transmisor que codifica el mensaje

dentro de una seal ptica, un canal, que transporta la seal a su destino, y un receptor,

que reproduce el mensaje desde la seal ptica recibida.

Tres factores que afectan la transmisin de la luz en un sistema de comunicaciones

pticas:

Atenuacin.

Ancho de Banda.

Dispersin.

Diseo de la fibra.

Una fibra ptica est compuesta de una varilla de vidrio muy delgada, que contiene una

parte interior (ncleo) y la capa que la rodea (revestimiento), adems tiene un

recubrimiento protector de plstico.

Composicin de la fibra ptica.

Principios de Transmisin.

Un rayo de luz entra en una fibra en un pequeo ngulo . la capacidad del cable de fibra para recibir la luz a travs de su ncleo est determinada por su apertura numrica (NA). Donde 0 es el ngulo mximo de aceptacin (es decir, el lmite entre la reflexin y la refraccin), n1 es el ndice de refraccin del ncleo, y n2 es el ndice de refraccin del revestimiento.

Inyecciones de luz dentro de la fibra ptica.

Propagacin de la luz.

El rayo de luz para su propagacin en la fibra utiliza la ley de Snell Descartes, la porcin de la luz a travs de la fibra funciona si el ngulo se encuentra en valores del cono de aceptacin plena.

Refraccin de la luz

Reflexin de la luz

Principio de propagacin Los rayos de luz entran a la fibra en diferentes ngulos, no debemos olvidar que existe un ngulo de incidencia que permite la propagacin. Velocidad. La velocidad depende del ndice de refraccin (n). Mientras ms alto sea el ndice de refraccin, menor es la velocidad en el medio. Est dada por:

n=c/v

Comparacin de la velocidad de la luz a travs de diferentes medios de propagacin.

Ancho de Banda. El ancho de banda est definido por el rango que puede soportar la fibra ptica, este parmetro determina la mxima transferencia de informacin en el canal, El ancho de banda esta expresado por MHz-Km. A continuacin indicaremos los anchos de banda de las fibras.

Ancho de Banda tpicos para diferentes tipos de fibras.

Tipos de fibras.

Fibra Multimodo La fibra ptica multimodo es un tipo de fibra ptica mayormente utilizada en el mbito de la comunicacin en distancias cortas, como por ejemplo un edificio o un campus. Los enlaces multimodo tipicos tienen un ratio de datos desde los 10 Mbit/s a los 10 Gbit/s en distancias de hasta 600 metros (2000 pies) ms que suficiente para cumplir las premisas de distintas aplicaciones.

Composicin de la fibra multimodo

Calificado-ndice de fibra multimodo: El ncleo de ndice graduado (GI) de fibra

multimodo posee un ndice de refraccin no uniforme, que disminuye gradualmente desde el eje central para el revestimiento. Esta variacin del ndice del ncleo obliga a los rayos de luz para progresar a travs de la fibra de una manera sinusoidal.

Condiciones de inicio y Encircle Flux: Condiciones de inicio (condiciones

Launch corresponden a la forma en la potencia ptica se pone en marcha en el ncleo de la fibra en la medicin de la atenuacin de la fibra)

Tipos de fibra multimodo: La Unin Internacional de Telecomunicaciones (UIT-T)

G.651 y el Instituto de Ingenieros Elctricos y Electrnicos (IEEE) 802.3 normas definen las caractersticas de un cable de fibra ptica multimodo GI.

50 m frente a 62,5 micras fibras multimodo: Cuando la transmisin ptica

apareci en el campo en la dcada de 1970, los enlaces pticos se basaron en 50 micras guas de onda de fibra multimodo y fuentes de luz LED tanto para distancias cortas y largas.

Data Rate Comunicacin y Transmisin Longitudes: Al instalar cables de fibra,

es importante entender sus capacidades en trminos de ancho de banda a lo largo de la distancia para garantizar que las instalaciones estn bien dimensionados y apoyarn las necesidades futuras.

Tipos de fibra multimodo

Fibra Monomodo Una fibra monomodo es una fibra ptica en la que slo se propaga un modo de luz. Se logra reduciendo el dimetro del ncleo de la fibra hasta un tamao (8,3 a 10 micrones) que slo permite un modo de propagacin. Su transmisin es paralela al eje de la fibra. A diferencia de las fibras multimodo, las fibras monomodo permiten alcanzar grandes distancias (hasta 400 km mximo, mediante un lser de alta intensidad) y transmitir elevadas tasas de informacin (decenas de Gbit/s).

Composicin de la fibra monomodo

Revisin de la fibra monomodo y multimodo.

La siguiente tabla indica una breve comparacin entre la fibra multimodo y monomodo:

Transmisin de luz La transmisin de la luz en la fibra ptica utiliza tres elementos bsicos: un transmisor, un receptor y un medio de transmisin que pasa la seal de una a la otra. El uso de la fibra ptica introduce atenuacin y dispersin en el sistema. El uso de la fibra ptica introduce atenuacin y dispersin en el sistema. Atenuacin.- Como la seal de luz atraviesa la fibra, disminuye en nivel de potencia,

expresada en decibelios (dB).

Fibra Atenuacin espectral: Los dos principales mecanismos de prdida de transmisin de la luz en la fibra ptica son la absorcin de la luz (su energa se

convierte en calor) y la dispersin (provoca la dispersin de la energa de la luz en todas las direcciones).

Mecanismos de Enlace de prdida: Para un tramo de fibra ptica, los efectos de componentes pasivos y prdidas de conexin deben ser aadidos a la atenuacin inherente de la fibra con el fin de obtener la atenuacin total de la seal.

Micro Curvas y Macro curvas: problemas comunes en los sistemas de cable instalados, ya que pueden inducir la prdida de potencia de la seal.

Atenuacin de la fibra en funcin de la longitud de onda.

Dispersin.- Reduce el ancho de banda efectivo disponible para la transmisin. Existen tres tipos principales de dispersin: dispersin modal (se produce normalmente con fibra multimodo), la dispersin cromtica (se produce debido a un pulso de luz compuesto de diferentes longitudes de onda) y la dispersin de modo de polarizacin (propiedad bsica de fibra monomodo que afecta a la magnitud de la velocidad de transmisin). Referencias:

JDSU, Gua de referencia a las pruebas de fibra ptica.