Guía N°6: fibra óptica Escuela técnica N°1 Famaillá - Tucumán Tecnología de los materiales Profesor: Ing. WALTER RENE LUNA Curso: 5to 4ta INFORMÁTICA Alumno: Lazarte Santiago Año 2020 Page 1 of 13 ¿Qué es la óptica? Los circuitos de fibra óptica son filamentos de vidrio (compuestos de cristales naturales) o plástico (cristales artificiales), del espesor de un pelo (entre 10 y 300 micrones). Llevan mensajes en forma de haces de luz que realmente pasan a través de ellos de un extremo a otro, donde quiera que el filamento vaya (incluyendo curvas y esquinas) sin interrupción. “Las fibras ópticas pueden ahora usarse como los alambres de cobre convencionales, tanto en pequeños ambientes autónomos (tales como sistemas de procesamiento de datos de aviones), como en grandes redes geográficas.” ¿Cuál es su definición? La fibra óptica es una delgada hebra de vidrio o silicio fundido que conduce la luz. Se requieren dos filamentos para una comunicación bi-direccional: TX y RX. ¿Cómo funciona? En un sistema de transmisión por fibra óptica existe un transmisor que se encarga de transformar las ondas electromagnéticas en energía óptica o en luminosa, por ello se le considera el componente activo de este proceso. Una vez que es transmitida la señal luminosa por las minúsculas fibras, en otro extremo del circuito se encuentra un tercer componente al que se le denomina detector óptico o receptor, cuya misión consiste en transformar la señal luminosa en energía electromagnética, similar a la señal original. El sistema básico de transmisión se compone en este orden, de señal de entrada, amplificador, fuente de luz, corrector óptico, línea de fibra óptica (primer tramo). empalme, línea de fibra óptica (segundo tramo), corrector óptico, receptor. amplificador y señal de salida. (Stanford, 2006, p.49) En resumen, se puede decir que este proceso de comunicación, la fibra óptica funciona como medio de transportación de la señal luminosa, generado por el transmisor de LED'S (diodos emisores de luz) y láser. Los diodos emisores de luz y los diodos láser son fuentes adecuadas para la transmisión mediante fibra óptica, debido a que su salida se puede controlar rápidamente por medio de una corriente de polarización, Además, su pequeño tamaño, su luminosidad, longitud de onda y el bajo voltaje necesario para manejarlos son características atractivas. ¿Cuáles son los dispositivos implícitos en este proceso? Los bloques principales de un enlace de comunicaciones de fibra óptica son: transmisor, receptor y guía de fibra. El transmisor Page 2 of 13 consiste de una interface analógica o digital, un conversor de voltaje a corriente, una fuente de luz y un adaptador de fuente de luz a fibra. La guía de fibra es un vidrio ultra puro o un cable plástico. El receptor incluye un dispositivo conector detector de fibra a luz., una foto detector, un conversor de corriente a voltaje un amplificador de voltaje y una interface analógica o digital En un transmisor de fibra óptica la fuente de luz se puede modular por una señal análoga o digital. Acoplando impedancias y limitando la amplitud de la señal o en pulsos digitales. El conversor de voltaje a corriente sirve como interface eléctrica entre los circuitos de entrada y la fuente de luz La fuente de luz puede ser un diodo emisor de luz LED o un diodo de inyección láser ILD, la cantidad de luz emitida es proporcional a la corriente de excitación, por lo tanto, el conversor voltaje a corriente convierte el voltaje de la señal de entrada en una corriente que se usa para dirigir la fuente de luz. La conexión de fuente a fibra es una interface mecánica cuya función es acoplar la fuente de luz al cable. La fibra óptica consiste de un núcleo de fibra de vidrio o plástico, una cubierta y una capa protectora. El dispositivo de acoplamiento del detector de fibra a luz también es un acoplador mecánico. ¿Cuáles son sus partes? Núcleo: Núcleo: Construido en vidrio de sílice (SiO2), dopado con materiales como B203, GeO2 o P205 para ajustar su índice de refracción, aunque también se encuentran en el mercado fibras ópticas con el núcleo de plástico o cuarzo fundido. El núcleo es macizo, no es un tubo. Revestimiento (cladding): Construido en silice (SiO2). Al igual que el núcleo, pero con un índice de refracción distinto, de tal forma que la luz atraviese el núcleo, pero rebote en el revestimiento y así pueda viajar a través del núcleo. 2.4.3. Buffer: Generalmente fabricada en plástico que protege mecánicamente a los dos anteriores. 2.4.4. Material de refuerzo: Pueden ser fibras de aramida o poliamida, según el tipo de cable. Envoltura: Material plástico PVC o similar, con estructuras reforzadas como fibra de vidrio/carbono o mallas de plástico o acero, como en el caso de cables submarinos. Fibra óptica Page 3 of 13 ¿Qué tipos de fibras existen? Los tipos de fibra óptica son: Fibra Monomodo: Potencialmente, esta es la fibra que ofrece la mayor capacidad de transporte de información. Tiene una banda de paso del orden de los 100 GHz/km. Los mayores flujos se consiguen con esta fibra, pero también es la más compleja de implantar. Tiene la peculiaridad de que, dentro de su núcleo, la data viaja sin rebotar en sus paredes lo que permite mantener velocidades de transferencia más altas. Son fibras que tienen el diámetro del núcleo en el mismo orden de magnitud que la longitud de onda de las señales ópticas que transmiten, es decir, de unos 5 a 8 mm. Este tipo de fibra es usado para cubrir grandes distancias y está construido con núcleos que pueden medir 9 micrómetros con un revestimiento de 125 micrómetros. Hay dos tipos de cable monomodo: OS1 monomodo: Puede ser usado en interiores y la distancia en la que puede ser desplegado es de máximo 2.000 metros. El beneficio es que permite tener desde 1 hasta 10 gigabits de Ethernet. OS2 monomodo: Está diseñado para todos los usos, haciéndolo más que adecuado para exteriores. La distancia en la que Page 4 of 13 puede ser desplegado varia entre 5.000 a 10.000 metros. Esto permite desde I a 10 gigabits de Ethernet. Los OSl y OS2 son cables de larga distancia debido a su poca capacidad para doblarse. La fibra monomodo es bastante útil paraca transmite datos una larga distancia por lo que es perfecta paraca instalaciones universitarios y redes Delaware cable por televisión. Fibra multimodo: "Los cables Delaware fibra multimodo hijo una buena opción paraca la transmisión Delaware señales Delaware voz y datos paraca distancias cortas. Habitualmente se utilizar en redes Delaware zona local. El color habitual es naranja ". Las fibras multimodo Delaware índice Delaware gradiente gradual tienen una banda Delaware paso que llega hasta los 500 MHz por kilómetro. Su principio se basa en que el índice Delaware refracción en el interior del núcleo No es único y recrece cuando se desplaza del núcleo hacia la cubierta. Los rayos luminosos se encontrar enfoca deshacía el eje Delaware la fibra, como se puede ver en el dibujo. Estas fibras permitiéndose irla dispersión entre los diferentes modos Delaware propagación una través del núcleo Delaware luna fibra, Las fibras ópticas multimodo hijo unas 10 veces mayores que las monomodo, lo que permitir una los decir haces Delaware luz viajar siguiendo una variedad Delaware California Minos(o m múltiples). Hijo aptas paraca la transmisión Delaware datos en distancias relativamente cortas (máximo 2 km) y se suelen utilizar en redes informáticas. Page 5 of 13 Campo de aplicaciones Page 6 of 13 ¿Cuáles son sus ventajas y desventajas? Ventajas: La fibra óptica hace posible navegar por Internet una velocidad Delaware dos motrilones Delaw bps. Acceso ilimitado y continuo las 24 horas del día, pecado congestiones. Video y sonido en tiempo real. Es inmune Alabama ruido y las interferencias. Las fibras No pierden luz por lo que la transmisión es también segura y No puede ser perturbada. Carencia Delaware señales eléctricas en la fibra. Presenta dimensiones más reducidas que los medios preexistentes. El peso del cable Delaware fibras ópticas es muy inferior Alabama Delaware los cables metálicos. La materia prima paraca fabricarla es abundante en la naturaleza. Compatibilidad estafa la tecnología digital. Desventajas: Solo pueden inscribirse las personas que viven en las zonas Delaware la ciudad por las cuales ya esté instalado la rojo Delaware fibra óptica. El coste es Alto en la conexión Delaware fibra óptica, las empresas No cobran por tiempo Delaware utilización sino por cantidad Delaware información transferida Alabama computador, What se mide en megabytes. El coste Delaware instalación es elevado. Fragilidad Delaware las fibras. D disponibilidad limitada Delaware conectores. Dificultad Delaware reparar Naciones Unidas cable Delaware fibras roto en el campo. Page 7 of 13 Page 8 of 13 ¿Que accesorios utiliza la fibra óptica? Acopladores: Un acoplador es básicamente la transición mecánica necesaria para poder dar continuidad al paso de luz del extremo conectorizado de un cable de fibra óptica a otro. Pueden ser provistos también acopladores de tipo “Híbridos”, que permiten acoplar dos diseños distintos de conector, uno de cada lado, condicionado a la coincidencia del perfil del pulido. Conectores: Se recomienda el conector 568SC pues este mantiene la polaridad. La posición correspondiente a una los dos conectores del 568SC en su adaptador, se denominar como UNA y SEGUNDO. Esto ayuda una mantener la polaridad correcto en el sistema Delaware cableado permitir Alabama adaptador una implementar polaridad inversa acertada Delaware pares entre los conectores 4.2.2. Sistemas estafa conectores BFOC/2.5 y adaptadores (Tipo S T) instalados pueden seguir siendo utilizado en plataformas actuales y futuras. Identificación: Conectores y adaptadores Multimodo se representan por el color marfil Conectores y adaptadores Monomodo se representan por el color azul. Page 9 of 13 Coleta: Los Coletas Delaware fibra óptica están formados por cordones Delaware fibra. Estafa Naciones Unidas Delaware Fibra descubierta paraca ser empalmada una la fibra del cable principal. Los conectores pueden ser hembras o macho. Los conectores hembra pueden ser montados en el patch panel, en general Delaware una pares, aunque también no así luciones Delaware una sola fibra, paraca permitir que se conecten los juegos de palabras Delaware terminación o una otra fibra. O de modo alternativo también pueden ser conector macho y conectarse directamente dentro del módulo óptico Delaware fibra óptica. Page 10 of 13 Patch de fibra óptica: Un cordón de fibra óptica (patch cord ó patch cable) es un cable de fibra óptica de corta longitud (usualmente entre I y 30 mts) para uso interior con conectores instalados en sus dos extremos, usualmente en presentación simplex (una sola fibra) o dúplex (2 fibras) aunque pueden presentarse arreglos muItifibra. Los cordones de fibra pueden interconectar directamente dos equipos activos, conectar un equipo activo a una caja pasiva (ODF) o interconectar dos cajas pasivas conformando en este caso un sistema administrable de cableado (Cross Connect). En este último caso, patch cords son conectados entre el equipo activo y el ODF en su porción interna, y patch cords frontales ODF a ODF. permitiendo una administración de puertos del equipo activo simplemente cambiando patch cords de posición. Page 11 of 13 Bandeja de empalme: La bandeja cuenta con características únicas, que permiten mejorar la manera que se organiza la fibra. Primero, cuenta con diferentes vías externas para ingreso y regreso del cable desde diferentes direcciones, permitiendo también acomodar exceso de fibra necesario para re-empalmes. Las curvas del cable dentro de la bandeja siempre respetan un radio máximo de 30 mm, conservando buenas prácticas para reducir las pérdidas. Segundo, internamente se ofrecen diferentes vías para la fibra, incluyendo puntos de cruces, con espacio para las bridas, y sujetadores que facilitan el trabajo de empalme. Tercero, un selector de fibras, útil para retirar una única fibra y luego ser almacenada dentro del cuerpo de la bandeja. Page 12 of 13 Manguitos termocontraibles: Tubos de plástico transparente y acero inoxidable discñado para proteger empalmes de fusión de fibra óptica, Las mangas están hechas de etileno vynil acetato (EVA) con memoria activada con calor que produce la contracción por calor. ¿De cuánto es su grosor? El grosor del filamento es comparable al grosor de un cabello humano, es decir, aproximadamente de 0,1 mm. ¿Cuáles son sus componentes? Una fibra es un conductor óptico de forma cilíndrica que consta del núcleo (Core), un recubrimiento (clading) que tienen propiedades ópticas diferentes de las del núcleo y la cubierta exterior (jacket) que absorbe los rayos ópticos y sirve para proteger al conductor del medioambiente así como darle resistencia mecánica. En cada filamento de fibra óptica podemos apreciar 3 componentes: La fuente de luz: LED o laser. el medio transmisor : fibra óptica. el detector de luz: fotodiodo. Page 13 of 13
