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guía 6 fibra óptica

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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
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¿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
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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?
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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
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¿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:
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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
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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.
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Campo de aplicaciones
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¿Cuáles son sus ventajas y desventajas?
Ventajas:
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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:
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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.
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¿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.
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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.
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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.
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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.
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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:
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La fuente de luz: LED o laser.
el medio transmisor : fibra óptica.
el detector de luz: fotodiodo.
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