FIBRA OPTICA Concepto

FIBRA OPTICA
Concepto
La fibra óptica es un medio de transmisión empleado habitualmente en redes de datos;
un hilo muy fino de material transparente, vidrio o materiales plásticos, por el que se
envían pulsos de luz que representan los datos a transmitir. El haz de luz queda
completamente confinado y se propaga por el interior de la fibra.
La mayoría de las fibras ópticas se hacen de arena o sílice, materia prima abundante en
comparación con el cobre. Con unos kilogramos de vidrio pueden fabricarse
aproximadamente 43 kilómetros de fibra óptica.
La fibra óptica es una guía de ondas cilíndricas que consta de tres partes, como se
muestra en la siguiente figura.
El núcleo (core), es la parte interior de la fibra, que esta fabricado por un material
dieléctrico, normalmente, vidrio de sílice (SiO2) dopado con materiales como B2O3,
GeO2 o P2O5 para ajustar su índice de refracción, aunque también se encuentran en el
mercado fibras ópticas con el núcleo de plástico o cuarzo fundido.
El revestimiento (cladding), que envuelve al núcleo, fabricado con materiales similares
al núcleo pero con un índice de refracción menor, para que se produzca el fenómeno de
la reflexión total interna. Gracias a este fenómeno los rayos de luz que entran en la
fibra hasta, cierto ángulo, quedán confnados en el núcleo de ésta siendo guiados por la
fibra hasta el otro extremo.
La camisa o cubierta, generalmente fabricada en plástico que protege mecánicamente a
los dos anteriores.
Ventajas y Desventajas.
Las fibras ópticas ofrecen algunas ventajas significativas sobre los cables
convencionales de cobre. Éstas son:
Son ligeras y de tamaño pequeño.
• Son capaces de soportar grandes anchos de banda a altas velocidades de transmisión
de datos.
• Están relativamente libres de la interferencia electromagnética.
• Tienen un reducido ruido y cruce de datos comparadas con los cables de cobre
convencionales.
• Tienen relativamente valores bajos de atenuación debido al medio de
transmisión.
• Tienen una alta fiabilidad junto con una larga vida operativa.
• Tienen aislamiento eléctrico y están libres de conexión a tierra.
Ventajas y Desventajas.
Las fibras ópticas tienen algunas desventajas:
•
La resistencia de la industria a la introducción de una nueva tecnología.
• Necesidad de un alto grado de precisión cuando se conectan cables y terminales o
conectores.
• Necesidad de tener en cuenta la resistencia mecánica de las fibras y la necesidad de
asegurar que las curvas que dan los cables tengan radios suficientemente grandes para
minimizar las
pérdidas o la posibilidad de daños a las fibras.
 Fundamentos Físicos de la Propagación de la Luz
Para describir los mecanismos físicos de propagación de la luz a través de una fibra
óptica utilizaremos la óptica geométrica. La óptica geométrica supone que la luz se
considera como rayos angostos.
En un medio denso (cualquiera que no sea el vacío) los rayos viajan a una velocidad
(Vp), igual a :
Vp = C / n
C = Velocidad de La Luz en el vació.
n = índice de refracción del medio.
Índice de refracción (n) es una propiedad interna del material y se define como el
cociente entre la velocidad de la luz en el vacío y la velocidad de la luz en el material
(No tiene unidades y siempre es igual o mayor que 1).
Cuanto más denso el medio menor es la velocidad
Cuando un haz de luz que viaja libremente por un medio se encuentra con otro medio
distinto puede: Ser absorbido (total o parcialmente), Ser reflejado (total o parcialmente)
o Atravesar el nuevo medio (total o parcialmente).
Reflexion.
La reflexión es el fenómeno físico que explica la incidencia de las ondas contra un
material y su curso posterior cuando el material sobre el cual incide no absorbe la onda.
La ley de reflexión asegura que el ángulo de incidencia y el de reflexión es el mismo
Refracción.
La refracción es el cambio de dirección que experimenta una onda al pasar de un medio
material a otro. Depende de las propiedades ópticas de los dos medios, caracterizadas
por su índice de refracción: n