Presentación Fibra Óptica

Grupo 5

Fibra Óptica

PRESENTACIÓN

Elaborado por:

• Alejandro Nuñez Abarca
• Francisco Miranda Mora
• Luis Campos Álvarez
• Fabián Delgado Marín

Resumen

La fibra óptica destaca su papel transformador en las comunicaciones, impulsando velocidades de transmisión sin precedentes y conectividad global. Exploramos sus fundamentos, desde la transmisión de luz hasta innovaciones como la multiplexación WDM. Además, destacamos los beneficios económicos y medioambientales, evidenciando su eficiencia energética. A pesar de los desafíos, la fibra óptica sigue siendo la columna vertebral de la revolución digital, promoviendo un futuro más rápido, eficiente y conectado.

Definición

¿Qué es?

Es un medio de transmisión de información que utiliza hilos delgados de vidrio o plástico para transmitir pulsos de luz como señales. Estos pulsos de luz representan datos y se transmiten a través de la fibra óptica mediante reflexiones internas totales, lo que permite una transmisión eficiente y de alta velocidad.

+INFO

Principios Básicos

Transmición de Datos

Reflexión

Resumen

Desventajas

Ventajas

En general, la elección de utilizar fibra óptica dependerá de los requisitos específicos de la aplicación y las prioridades del usuario en cuanto a velocidad, distancia de transmisión, seguridad y resistencia a interferencias.

Tipos

01

02

03

Monomodo

Multimodo

índice de refracción del núcleo:

SMF - Single Mode Fiber

MMF - Multimode Fiber

Estructura

Revestimiento

Recubrimiento Buffer

Nucleo

El revestimiento rodea el núcleo. También está hecho de vidrio o plástico, pero con un índice de refracción ligeramente menor que el núcleo. Facilita la reflexión interna total al permitir que la luz rebote dentro del núcleo.

El núcleo es el centro de la fibra óptica. Está compuesto por vidrio o plástico altamente transparente. La luz se transmite a través del núcleo y se mantiene confinada mediante reflexión interna total.

El recubrimiento buffer es una capa exterior que protege la fibra. Está compuesto por un material resistente, como plástico o acrílico. Proporciona aislamiento mecánico y protege la fibra de daños externos.

Estructura

Fibra Simpre o Multimodal

Revestimiento Exterior

Las fibras ópticas pueden ser unimodales o multimodales. Las fibras unimodales permiten la transmisión de luz a través de un único modo o trayectoria. Las fibras multimodales permiten múltiples modos o trayectorias para la luz.

En aplicaciones exteriores, las fibras a menudo tienen un revestimiento exterior adicional para proporcionar resistencia a condiciones ambientales adversas.

Fabricación de la fibra óptica

APlicaciones

Comunicació n de Datos

Sensores y mediciones

Telefonía

LAN y WAN

Medicina

Militar

Construcción

En interiores se busca: Cumpla con todos los códigos de retardo de flama y emisión de humos. Flexible y de fácil terminación. En exteriores se busca: Resistencia al agua, daño físico y luz ultravioleta. Baja atenuación. Muchas fibras una alta densidad.

Construcción del cable

Exteriores

Interiores

Restricciones

Por las características que tiene el cable de exteriores y su flamabilidad no puede penetrar a un edificio más de 15 metros. (NEC 770-48 (A)(B))

Existen tres opciones para atacar este problema: Hacer un cambio de medio (tipo de fibra) dentro de los 15 metros Canalizar el cable de exteriores en cualquier canalización metálica cerrada Utilizar un cable de exteriores interiores

Medios de Terminación

Adaptadores

Un adaptador de fibra óptica es un dispositivo pequeño que sirve para conectar los cables de fibra óptica entre sí, ya sea individualmente o en una red amplia.

Medios de Terminación

Empalmes por fusión Empalmes de fusión: producen una unión permanente y de muy bajas pérdidas Estos empalmes son utilizados por las empresas telefónicas en tendidos de planta externa de larga distancia. Para llevar a cabo este tipo de empalme es necesaria una máquina que aplique una descarga eléctrica a las fibras, después de ser alineadas perfectamente.

¡GRACIAS!

¿Preguntas?

• Mayor ancho de banda
• Menor atenuación
• Inmunidad a interferencias electromagnéticas (EMI) y radiofrecuencias (RFI)
• Seguridad
• Menor pérdida de señal

Fibra Óptica de Índice Gradual (GI - Graded-Index Fiber): El índice de refracción del núcleo varía gradualmente desde el centro hacia la periferia. Fibra Óptica de Índice Constante (SI - Step-Index Fiber): El índice de refracción del núcleo es constante en toda su sección transversal.

Características

Tiene un núcleo más delgado, generalmente alrededor de 8 a 10 micrómetros. Permite que solo un modo de luz se propague por la fibra, lo que significa que la luz viaja en una sola dirección a través del núcleo. Ofrece mayor ancho de banda y distancias más largas en comparación con la fibra multimodo. Se utiliza comúnmente en aplicaciones de larga distancia, como las redes de área extensa (WAN) y conexiones de larga distancia.

Fibra óptica

• La fibra óptica se utiliza ampliamente en las comunicaciones para la transmisión de datos a largas distancias y velocidades significativamente superiores a las de otros medios de transmisión convencionales.

• Su capacidad para ofrecer una conexión de alta velocidad y ancho de banda la hace fundamental en la construcción de redes de telecomunicaciones modernas.

Sensores de Fibra Óptica: Se utilizan en aplicaciones industriales y científicas para medir variables como temperatura, presión y deformación.

La fibra óptica opera sobre principios fundamentales que permiten la transmisión eficiente de datos a través de pulsos de luz. La clave reside en la reflexión interna total, donde la luz se refleja dentro del núcleo de la fibra al superar el ángulo crítico en la interfaz con la cubierta. Este fenómeno guía la luz a lo largo de la fibra, preservando la integridad de la señal sin dispersión. Existen dos tipos principales de fibras, multimodo y monomodo, que gestionan la propagación de la luz de manera distinta. En conjunto, estos principios proporcionan la base para la alta velocidad y capacidad de transmisión que caracteriza a la tecnología de fibra óptica.

Redes de Telecomunicaciones: La fibra óptica es ampliamente utilizada en redes de telecomunicaciones para la transmisión de datos a larga distancia con alta velocidad y capacidad. Internet de Alta Velocidad: Muchas conexiones de banda ancha y servicios de Internet de alta velocidad utilizan fibra óptica para proporcionar velocidades de transmisión rápidas y confiables.

Reflexión Interna Total: Cuando la luz viaja a través del núcleo de la fibra óptica y alcanza la interfaz con la cubierta, se puede producir reflexión interna total. Esto ocurre cuando el ángulo de incidencia es mayor que el llamado "ángulo crítico". En este caso, la luz no se refracta hacia fuera de la fibra, sino que se refleja totalmente dentro del núcleo. Guía de Luz: La reflexión interna total actúa como un mecanismo de guía de la luz a lo largo del núcleo de la fibra, permitiendo que la señal lumínica se transmita a distancias considerables sin pérdida significativa de intensidad. Mantenimiento de la Integridad de la Señal: Debido a la reflexión interna total, la luz se mantiene confinada dentro del núcleo de la fibra, lo que evita la dispersión y asegura que la integridad de la señal se mantenga a lo largo de la transmisión. Fibras Multimodo y Monomodo: Existen dos tipos principales de fibras ópticas: multimodo y monomodo. En las fibras multimodo, la luz se propaga a través de múltiples trayectorias (modos), mientras que en las fibras monomodo, la luz sigue una única trayectoria. La reflexión interna total es crucial en ambas, pero se gestiona de manera diferente según el tipo de fibra.

Características

Tiene un núcleo más grueso, típicamente en el rango de 50 a 62.5 micrómetros. Permite que varios modos de luz se propaguen simultáneamente a través del núcleo. Ofrece menor ancho de banda y distancias más cortas en comparación con la fibra monomodo. Se utiliza comúnmente en aplicaciones de corta distancia, como redes locales (LAN) y conexiones de corta distancia.

• Costo inicial
• Fragilidad
• Experiencia técnica requerida
• Compatibilidad

Generación de Señal: La información se convierte en señales eléctricas, ya que los dispositivos de transmisión convierten los datos digitales en señales eléctricas. Modulación de Luz: Estas señales eléctricas modulan la intensidad de la luz que se envía a través de la fibra óptica. La luz puede ser encendida o apagada en patrones específicos para representar bits de datos. Este proceso se conoce como modulación de amplitud (ASK) o modulación de frecuencia (FSK), dependiendo de la técnica utilizada. Transmisión a Través de la Fibra: La luz modulada se introduce en el núcleo de la fibra óptica. La fibra está diseñada para guiar la luz a lo largo de su longitud mediante reflexiones internas totales. Reflexión Interna Total: Cuando la luz alcanza la interfaz entre el núcleo y la cubierta de la fibra, experimenta reflexiones internas totales que evitan la pérdida de señal y permiten que la luz viaje a largas distancias. Recepción de Señal: En el extremo receptor, un fotosensor detecta la luz y la convierte nuevamente en señales eléctricas. Estas señales eléctricas se demodulan para recuperar la información original.

Comunicaciones Militares: La fibra óptica se utiliza en aplicaciones militares para transmitir datos de manera segura y resistente a interferencias electromagnéticas.

Medios de terminación

Empalmes Mecánicos

Son soluciones rápidas y de bajo costo. Muchos instaladores los usan como una solución provisional, preparando el camino para instalar un empalme de fusión posteriormente. Esta es una opción válida en muchos cableados de edificios, en que la longitud total de cada enlace es relativamente corta.

Redes de Telefonía: La fibra óptica se utiliza en las redes de telefonía para transmitir señales de voz y datos con mayor eficiencia y capacidad en comparación con otros medios de transmisión.

Conexiones de Red Empresarial: Las empresas utilizan fibra óptica en sus redes locales para conexiones de alta velocidad entre diferentes edificios o departamentos.

Endoscopios y Procedimientos Médicos: En medicina, las fibras ópticas se utilizan en endoscopios para visualizar áreas internas del cuerpo sin cirugía invasiva.