Fibra Óptica

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Fibra optica, componentes, etc

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PRINCIPIO:Índice de refracción menor que el del núcleo.

Inciden a un cierto ángulo.

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Mecanismos ópticos básicos:

Observe que el haz luminoso es divergente, entonces no todos los rayos serán acoplados en el interior del tubo. Bajo estas condiciones hay una pérdida de energía en el extremo final del tubo.

Ahora se inserta una lente entre la fuente luminosa y el tubo para enfocar la luz en un haz más estrecho. Aunque el diámetro interior del tubo no ha variado, ahora se acopla más energía dentro del tubo y llega más energía al final del tubo.

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Los circuitos de Fibra Óptica son filamentos de

vidrio flexibles, del espesor de un pelo. 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 utilizadas en telecomunicación a largas distancias son siempre de vidrio; las de plásticos sólo son usadas en redes locales.

Componentes de la fibra óptica:

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TIPOS DE FIBRA OPTICA:

Monomodo

La luz puede tomar un único camino a través del núcleo, que mide alrededor de 10 micras de diámetro. Las fibras monomodo son más eficaces a largas distancias, pero el pequeño diámetro del núcleo requiere un alto grado de precisión en la fabricación, empalme y terminación de la fibra.

Multimodo

Una fibra óptica multimodo es aquella en la que los haces de luz pueden circular por más de un modo o camino. El hecho de que se propaguen más de un modo supone que no llegan todos a la vez al final de la fibra por lo que se usan comúnmente en aplicaciones de corta distancia, menores a 1 km. Las fibras multimodo tienen núcleos entre 50 y 1000 micras.

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En función del índice de refracción.

Salto de índice

Son aquellas en las que al movernos sobre el diámetro AB, el índice de refracción toma un valor constante n2 desde el punto A hasta el punto donde termina el revestimiento y empieza el núcleo. En ese punto se produce un salto con un valor n1 > n2 donde también es constante a lo largo de todo el núcleo. Este tipo de perfil es utilizado en las fibras monomodo.

Índice gradual

En las fibras de índice gradual, el índice de refracción es inferior en las proximidades del revestimiento que en el eje de la fibra. Las ondas luminosas se propagan ligeramente más lentas en las proximidades del eje del núcleo que cerca del revestimiento.

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Una clasificación general:

Fibra multimodo de salto de índice

Fibra multimodo de índice gradual

Fibra monomodo

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Generalmente se utilizan las fibras multimodo en la primera y segunda ventanas, y monomodo en la segunda y tercera ventanas.

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FABRICACION DE A FIBRA OPTICA:

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Luego del estirado la fibra pasa a la etapa de prueba y medidas en la cual se verifican todos los parámetros ópticos y geométricos. Existen tres tipos de pruebas: mecánico, óptico, y geométrico. Primero: Se prueba la fuerza de tensión de la fibra. Cada bobina de fibra es

arrastrado y se enrolla a través de una serie de cabrestantes y sujeta a cargas para asegurar que la fibra muestre una fuerza de tensión mínima de 100,000 lb. La fibra se devana en carrete y se corta a longitudes específicas.

Segundo: La fibra óptica también se prueba para evitar defectos puntuales con un reflectometro óptico, el cual indicara cualquier anomalía a lo largo de la longitud de la fibra. Una serie de parámetros ópticos dependen de la longitud de onda. Estos parámetros incluyen: la atenuación, y el ancho de banda, La apertura numérica, la dispersión cromática.

Tercero: las fibra multi-modos y mono-modos son probados en sus parámetros geométricos, incluye pruebas del diámetro del cladding, la no circularidad del cladding, cubierta del diámetro exterior, la no circularidad del diámetro exterior, error de concentricidad del cladding y del núcleo, y diámetro del núcleo.

La comprobación medioambiental y mecánica también se realiza periódicamente para asegurar que la fibra mantenga su integridad óptica y mecánica. Estas pruebas incluyen la fuerza de tensión y operación en rangos de temperatura, dependencia de la atenuación con la temperatura, dependencia de la temperatura y humedad, y su influencia en el envejeciendo.

PRUEVAS Y MEDICION:

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Publicado en el 2000, el estándar ANSI/TIA/EIA-568-B.3

indica los requerimientos mínimos para componentes de fibra óptica utilizados en el cableado en ambientes de edificio, tales como cables, conectores, hardware de conexión, patch cords e instrumentos de prueba, y establece los tipos de fibra óptica reconocidos, los que pueden ser fibra óptica multimodo de 62.5/125 &µm y 50/125 &µm, y mono-modo. Se especifica un ancho de banda de 160/500 MHz. Km para la fibra de 62.5/125 &µm y de 500/500 MHz. Km para la fibra de 50/125 &µm, y atenuación de 3.5/1.5 dB/Km para los largos de onda de 850/1300 nm en ambos casos respectivamente.

ESTANDAR ANSI/TIA/EIA-568-B.3

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Con la aparición de aplicaciones de alta velocidad que requieren fuentes de luz más

eficientes, confiables y de menor costo, surge la tecnología Láser VCSEL, que está diseñadapara operar a 850 nm, proporcionando la capacidad de modular a altas velocidades con unreducido ancho espectral y una emisión de luz mucho más concentrada que la de un típicodiodo Láser con un consumo de potencia menor. Con ello se redujo considerablemente lacantidad de modos de transmisión óptica a través de la fibra, aspecto fundamental parareducir la dispersión modal, mejorar el ancho de banda y poder transmitir a mayoresvelocidades.

Esto trajo consigo que la fibra óptica multimodo de índice de refracción gradual tradicionalreconocida por el estándar ANSI/TIA/EIA-568-B.3, especificada para operar a 850 nm, nomejorará el desempeño, ya que su proceso de fabricación permite que en el centro delnúcleo se presenten irregularidades ópticas, lo cual no es un problema para las aplicacionescon diodo LED, ya que ellos transmiten muchos modos de luz que ingresan a la fibra endistintos ángulos, por lo que las irregularidades del centro no afectaban mayormente laoperación de las aplicaciones de mediana y baja velocidad. Sin embargo, la tecnologíaVCSEL concentra la emisión de luz en el centro del núcleo de la fibra, por lo que cualquierirregularidad afecta considerablemente el desempeño de transmisión, limitando la máximadistancia alcanzable. Esto llevó a desarrollar un nuevo diseño y especificación para la fibraóptica multimodo de 50/125 µm que mejorara su proceso de fabricación y desempeño a850 nm.

DIODO LÁSER EMISOR SUPERFICIAL DE CAVIDAD (VCSEL)

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Publicado en el 2002, este anexo entrega especificaciones adicionales para la

fibra óptica de 50/125 µm para proveer la capacidad de soportar transmisiónserial a 10 Gbps mediante tecnología VCSEL a 850 nm hasta una distancia de300 m, máxima distancia establecida por el estándar para el backbone interior.A este tipo de fibra se le conoce como fibra óptica optimizada para láser, o porla clasificación OM3.

La fibra de 50/125 µm OM3 está especificada para un ancho de banda de 1500/500MHz•Km y atenuación de 3.5/1.5 dB/Km @ 850/1300 nm. Cabe destacar que este anchode banda corresponde al determinado mediante el Método de Medición de Ancho deBanda por Lanzamiento Saturado de Modos (Overfilled Launch Bandwidth – OFL), sinembargo, la forma correcta de medir el desempeño de una fibra de 50/125 µm mejoradapara Láser es a través del Método de Medición de Ancho de Banda Efectivo porLanzamiento de Láser (Effective Laser Launch Bandwidth – EFL), mediante el cual la fibrase certifica para un ancho de banda efectivo de 2000/500 MHz•Km, extendiéndose así lamáxima distancia alcanzable para la aplicación10GBEFinalmente, dependiendo de las distancias que se desee alcanzar será la aplicación que sedeberá escoger.

ANEXO ANSI/TIA/EIA-568-B.3-1

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Número Color Número Color

1 Azul 7 Rojo

2 Anaranjada 8 Negro

3 Verde 9 Amarillo

4 Marrón 10 Violeta

5 Gris 11 Rosa

6 Blanco 12 Aguamarina

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POSICIONAMIENTO DE PAR INVERTIDO EN UN CANAL CON UNA INTERCONEXIOM EN CADA

EXTREMO

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POSICIONAMIENTO DE PAR INVERTIDO EN UN CANAL CON UNA INTERCONEXION EN UN

EXTREMO Y UNA CONEXIÓN CRUZADA EN EL OTRO

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Transmisión de información: