Todo lo que debes saber sobre FIBRA OPTICA
"Fibra óptica"
La fibra óptica es un medio de transmisión empleado habitualmente enredes 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 con un ángulo de reflexión por encima del ángulo límite de reflexión total, en función de la ley de Snell. La fuente de luz puede ser láser o un LED.
Las fibras se utilizan ampliamente en telecomunicaciones, ya que permiten enviar gran cantidad de datos a una gran distancia, con velocidades similares a las de radio o cable. Son el medio de transmisión por excelencia al ser inmune a las interferencias electromagnéticas, también se utilizan para redes locales, en donde se necesite aprovechar las ventajas de la fibra óptica sobre otros medios de transmisión..
• Sistemas de comunicación
Los sistemas de comunicaciones se pueden clasificar de diferente forma, dependiendo del parámetro de comparación. Por ejemplo, los podemos clasificar por la forma en que se envía el
mensaje ya sea digital o analógico, si el mensaje se manda en banda base o se monta en una portadora, por el valor de la frecuencia de la portadora, etc. Otro parámetro muy importante que se puede emplear para clasificar a los sistemas de comunicaciones es el medio de transmisión que emplean, dependiendo del medio o canal de transmisión empleado los sistemas pueden poseer alguna o algunas características insustituibles con respecto a otros sistemas que emplean diferentes medios de comunicación. Por el medio de
transmisión los sistemas de comunicaciones se pueden clasificar en:
• Sistemas por cable eléctrico
• Sistemas por fibras ópticas
• Sistemas de radiocomunicación
• SISTEMAS DE RADIOCOMUNICACION
Todos los sistemas de radiocomunicación emplean el espacio como medio de transmisión. La información viaja en forma de ondas electromagnéticas no guiadas desde el transmisor hasta el receptor. Para que el transmisor radie energía electromagnética al espacio circunvecino, es necesario emplear un
transductor, el cual transforma ondas de voltaje y corriente u ondas electromagnéticas guiadas en ondas electromagnéticas no guiadas, este transductor es la antena transmisora, la cual dependiendo de la frecuencia y de la aplicación del sistema puede radiar energía de igual manera en todas las direcciones o en una dirección preferida. En el receptor también se tiene que emplear un transductor que transforme ondas electromagnéticas no guiadas, en ondas de voltaje y corriente y en ondas electromagnéticas guiadas. Este transductor es la antena receptora, la cual dependiendo de la frecuencia y de la aplicación del sistema puede recibir señales provenientes de todas las direcciones de igual manera o en una dirección preferida.
Un diagrama a bloques de un sistema de
radiocomunicación punto a punto se ilustra en la
figura siguiente.
El hecho de que los sistemas de radiocomunicación no emplean un medio físico para la transferencia de energía desde el transmisor al receptor, hace que
éstos posean una serie de características particulares para ellos y que en ciertas aplicaciones son insustituibles y en otras sería más conveniente emplear sistemas con otros medios de transmisión.
Las principales ventajas y limitaciones de los sistemas de radiocomunicacion son:
VENTAJAS
• Facilidad de comunicaciones móviles
• Facilidad de reconfiguración
• Facilidad de comunicaciones multipunto
• Facilidad de establecer enlaces de difícil
acceso o sin infraestructura
• Económicos
• Menor tiempo de instalación
LIMITACIONES
• Susceptibilidad a interferencias electromagnéticas
• Espectro electromagnético limitado
• Privacidad pequeña
• Dependencia de las condiciones ambientales
• SISTEMAS DE COMUNICACIONES POR
CABLE ELECTRICO.
Los sistemas de comunicaciones por cable eléctrico
necesitan de un medio físico como canal de transmisión, y éste debe ser conductor de
electricidad. Esta propiedad le da una serie de características a los sistemas. Un diagrama a bloques
de un enlace punto a punto de un sistema de comunicaciones que emplea como medio de
transmisión conductores eléctricos (par de alambres, cable coaxial, guía de onda).
Se muestra en la figura siguiente:
El hecho de que estos sistemas empleen un medio
físico el cual es conductor de la electricidad le da una serie de características particulares, las más
sobresalientes son:
• El medio de transmisión cuesta
• Se emplea tiempo en instalar el medio de comunicación
• Menor facilidad de reconfigurar al sistema
• Comunicación móvil solo en áreas pequeñas
• Dificultad de comunicación punto multipunto
• Menor susceptibilidad a interferencias electromagnéticas
• Facilidad de conducir energía eléctrica
• Dificultad de emplearlos en medios explosivos y corrosivos
• Problemas de diafonía
• No existen límites físicos a la capacidad de transportar
información
• Problemas de bucles de tierra
• Mayor privacidad
• Sensibilidad al medio ambiente
• SISTEMAS DE COMUNICACIONES POR
FIBRA OPTICA.
Los sistemas de comunicación por fibra óptica emplean también un medio físico dieléctrico como canal de transmisión. En este tipo de sistemas la información viaja en forma de rayos de luz, o sea en ondas electromagnéticas guiadas; la única diferencia con las ondas electromagnéticas de radio es la frecuencia de operación. Como los sistemas de radiocomunicación, estos sistemas requieren de transductores para el acondicionamiento de la señal útil a transmitirse y recibirse. En el transmisor se requiere de transductor de ondas de voltaje y corriente en ondas luminosas, en el receptor se requiere de un transductor de ondas luminosas en ondas de voltaje y corriente. Un diagrama de bloque de un sistema de comunicaciones punto a punto por fibras ópticas donde se incluyen los elementos básicos de estos sistemas se muestra en la siguiente figura.
Algunas de las principales ventajas y limitaciones de los sistemas de comunicaciones por fibras ópticas con respecto a los sistemas de radiocomunicaciones y a los sistemas por cable eléctrico, se debe a las características inherentes de transmisión, que es la fibra óptica.
• CARACTERÍSTICAS Y APLICACIONES DE
LOS SISTEMAS DE COMUNICACIONES POR FIBRAS ÓPTICAS.
Requieren un medio Físico (FIBRA ÓPTICA) como medio de transmisión (vidrio SiO2 - medio de transmisión dielectrico)
Otras características adicionales:
- Alta privacidad de la transmisión.
- Sensibilidad limitada por el ruido quántico.
- Niveles pequeños de potencia eléctrica en el transmisor.
- Se facilita la movilidad en áreas reducidas (gracias a su peso y dimensiones menores en comparación con el peso y dimensiones de los conductores eléctricos).
- Las derivaciones de la fibra optica son más complicadas e introducen mayores atenuaciones en comparación con las derivaciones con cable eléctrico.
- Gran abundancia de la materia prima SiO2.
- Interferencia pequeñas entre fibras.
- Cableado de muchas fibras en un solo ducto.
• COMPATIBILIDAD DE LOS ELEMENTOS
ÓPTICOS CON LOS SISTEMAS
DE COMUNICACIONES.
Los elementos ópticos que contiene cualquier sistema de comunicaciones por fibra óptica son: fuentes ópticas, fibras ópticas empalmes, conectores y detectores ópticos. Las fuentes ópticas son los transductores que transforman las ondas de voltaje y corriente guiadas en ondas luminosas guiadas. Las fibras ópticas son el medio de transmisión y son las guías de las ondas luminosas. Los empalmes son las uniones permanentes entre secciones de fibra óptica. Los conectores son uniones removibles que se emplean generalmente para conectar al transmisor y al receptor con la fibra óptica.
Los detectores ópticos son transductores que transforman las ondas luminosas en ondas de voltaje y corriente u ondas electromagnéticas guiadas de radio.
En algunos enlaces punto a punto o en enlaces de muchos puntos también se pueden emplear multiplexores de longitud de onda y acopladores ópticos direccionales, estos últimos pueden ser pasivos o activos.
• COMPATIBILIDAD DEL MEDIO DE TRANSMISIÓN.
Un medio de transmisión debe tener características que lo hagan compatible con los requerimientos que exigen los sistemas de comunicaciones, y también se requiere compatibilidad con los otros sistemas que forman parte del sistema. Los requerimientos más importantes exigidos a la fibra óptica son:
- Atenuación pequeña.
- Distorsiones Pequeñas.
- Tamaño y peso Pequeños.
- Costo competitivo.
- Baja sensibilidad al medio ambiente.
- Ventajas de transmisión compatibles
con las fuentes y detectores ópticos.
- Velocidades de transmisiones grandes.
En la actualidad existen diferentes tipos de fibras ópticas que cumplen estas características, para darles robustez ante las inclemencias del medio ambiente, las fibras ópticas pueden tener uno o varios recubrimientos plásticos, pueden estar acompañadas de uno o varios alambres de acero para darles rigidez mecánica, o estar agrupadas en cables de fibra ópticas. Una representación de una fibra óptica y de un cable que agrupa a un conjunto de fibras ópticas se representa en la siguiente figura.
• MEDIOS DE TRANSMISIÓN DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIONES ÓPTICOS.
El medio típico de transmisión de los sistemas de comunicaciones ópticas, son las fibras ópticas que son de vidrio o plástico y tienen un núcleo a través del cual viaja el haz de luz; además del núcleo tiene una cubierta óptica y uno o varios recubrimientos de protección mecánica. La geometría típica de la fibra óptica se muestra en la siguiente figura:
Para aplicaciones en telecomunicaciones se fabrican cables de fibra óptica, ya sean circulares o en forma de cinta. Estos cables contienen dos o más fibras ópticas como se muestra en la siguiente figura:
Además estos cables pueden ser parte de otros cables de mayor número de fibras ópticas, un ejemplo de cables ópticos de 12 - 24 fibras se muestra en la siguiente figura. Con los cables de cinta se pueden fabricar cables de más de cien fibras ópticas.
• MECANISMOS DE PROPAGACIÓN DE LA LUZ.
Para descubrir los mecanismos de propagación de la luz a través de una fibra óptica, aquí se usará la óptica geométrica. Esta aproximación es suficiente para analizar las principales características de las fibras como medio de transmisión de un sistema . La óptica geométrica se basa en que a la luz se considera como rayos angostos.
Los rayos cumplen las siguientes reglas:
a - En un medio denso (cualquiera que no sea el vacío) los rayos viajan a una velocidad (v), igual a :
b - Los rayos viajan en línea recta, a menos que exista un cambio del índice de refracción.
c - Cuando un rayo llega a una frontera entre dos medios con diferentes índices de refracción, éste es reflejado y el ángulo de reflexión es igual al ángulo de incidencia, como se ilustra a continuación.
• CONECTORES Y EMPALMES.
Las fibras ópticas para conectarse tanto al receptor como al transmisor requieren de uniones removibles, éstas se logran por medio de conectores. Existe un conjunto de diferentes conectores tanto para fibra monomodo como multimodo. Entre los más usados están los bicónicos, de abrazadera de precisión, de bolas, de lentes, de abrazadera y de plástico, etc. Una ilustración de un conector de abrazadera de precisión bicónica se muestra en la siguiente figura:
EMPALMES:
La unión permanente entre dos secciones de fibras ópticas (empalmes) se realiza por medio de diferentes técnicas: fusion o con adhesivo. También se emplean diferentes métodos para alinear las fibras: camisas, ranuras,, varillas, etc. Una ilustración de las diferentes técnicas de realizar empalmes, se ilustra en la siguiente figura:
Al realizar empalmes y conexiones se introducen atenuaciones causadas por distintos factores: desalineamiento de ejes, inclinación de las caras, diferencia de los diámetros de los núcleos, entre otros. En un empalme o conexión pueden estar presentes uno o varios factores que introducen atenuación. Niveles típicos de atenuación introducida por los factores antes enunciados se presentan en la siguiente tabla:
FUENTES ÓPTICAS:
Entre las diferentes fuentes ópticas que existe, los diodos Láser (LD) y los diodos emisores de luz (LED) son los únicos que satisfacen todos los requerimientos exigidos por los sistemas de telecomunicaciones. Actualmente, la instalación de sistemas de comunicaciones por fibras ópticas se ha difundido ampliamente debido principalmente a dos factores: enorme capacidad de transmitir de información, y costo relativamente bajo. Estos logros han sido posible gracias a los grandes avances tecnológicos: desarrollo de fibras de vidrio con bajas pérdidas y grandes anchos de banda; desarrollo de dispositivos ópticos de alta calidad y confiabilidad ( fuentes ópticas LED, LD, detectores ópticos PIN Y APD).
• DIODOS EMISORES DE LUZ.
Los diodos emisores de luz (LED) son fuentes de luz con emisión espontánea (no coherente), son diodos semiconductores p-n que para emitir luz se polarizan directamente.
Un semiconductor p tiene huecos libres en la banda de valencia y un semiconductor n tiene electrones libres en la banda de conducción, cuando el semiconductor p se une con el semiconductor n se forma una barrera de potencial. En esta condición, los electrones no tienen suficiente energía para atravesar la barrera de potencial y llegar al semiconductor n y recombinarse con electrones libres, por lo tanto no existe ningún movimiento de carga.
Si se aplica una polarización directa al diodo, la barrera de potencial disminuye elevando la energía potencial en el semiconductor p.
Existen 2 tipos de LED uno que emite la luz a través de la superficie de la zona activa y otro que emite a través de la sección transversal. La representación de un LED de superficie se presenta en la siguiente figura:
Representación de una doble heterounión
Bajo esta condición los electrones y huecos tienen suficiente energía para atravesar barrera, los electrones pasarán de la banda de conducción a la de valencia recombinándose con los huecos, si el semiconductor es de transición directa, la energía perdida por los electrones se convertirá en energía óptica en forma de fotones.
Para la fabricación de diodos de alta eficiencia que acoplen suficiente energía es necesario que la recombinación de electrón-hueco se realice en un área pequeña, y que los fotones emitidos se radien en una dirección preferida. Esto se logra confinando a los portadores de carga en un área pequeña con barreras de potencial y confinando a los fotones con perfiles adecuados de índices de refracción.
Lo anterior se logra con heterouniones, las cuales son uniones de semiconductores disímbolos con diferentes niveles de energía y con índices de refracción diferentes.
La fibra óptica es un medio de transmisión empleado habitualmente enredes 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 con un ángulo de reflexión por encima del ángulo límite de reflexión total, en función de la ley de Snell. La fuente de luz puede ser láser o un LED.
Las fibras se utilizan ampliamente en telecomunicaciones, ya que permiten enviar gran cantidad de datos a una gran distancia, con velocidades similares a las de radio o cable. Son el medio de transmisión por excelencia al ser inmune a las interferencias electromagnéticas, también se utilizan para redes locales, en donde se necesite aprovechar las ventajas de la fibra óptica sobre otros medios de transmisión..
• Sistemas de comunicación
Los sistemas de comunicaciones se pueden clasificar de diferente forma, dependiendo del parámetro de comparación. Por ejemplo, los podemos clasificar por la forma en que se envía el
mensaje ya sea digital o analógico, si el mensaje se manda en banda base o se monta en una portadora, por el valor de la frecuencia de la portadora, etc. Otro parámetro muy importante que se puede emplear para clasificar a los sistemas de comunicaciones es el medio de transmisión que emplean, dependiendo del medio o canal de transmisión empleado los sistemas pueden poseer alguna o algunas características insustituibles con respecto a otros sistemas que emplean diferentes medios de comunicación. Por el medio de
transmisión los sistemas de comunicaciones se pueden clasificar en:
• Sistemas por cable eléctrico
• Sistemas por fibras ópticas
• Sistemas de radiocomunicación
• SISTEMAS DE RADIOCOMUNICACION
Todos los sistemas de radiocomunicación emplean el espacio como medio de transmisión. La información viaja en forma de ondas electromagnéticas no guiadas desde el transmisor hasta el receptor. Para que el transmisor radie energía electromagnética al espacio circunvecino, es necesario emplear un
transductor, el cual transforma ondas de voltaje y corriente u ondas electromagnéticas guiadas en ondas electromagnéticas no guiadas, este transductor es la antena transmisora, la cual dependiendo de la frecuencia y de la aplicación del sistema puede radiar energía de igual manera en todas las direcciones o en una dirección preferida. En el receptor también se tiene que emplear un transductor que transforme ondas electromagnéticas no guiadas, en ondas de voltaje y corriente y en ondas electromagnéticas guiadas. Este transductor es la antena receptora, la cual dependiendo de la frecuencia y de la aplicación del sistema puede recibir señales provenientes de todas las direcciones de igual manera o en una dirección preferida.
Un diagrama a bloques de un sistema de
radiocomunicación punto a punto se ilustra en la
figura siguiente.
El hecho de que los sistemas de radiocomunicación no emplean un medio físico para la transferencia de energía desde el transmisor al receptor, hace que
éstos posean una serie de características particulares para ellos y que en ciertas aplicaciones son insustituibles y en otras sería más conveniente emplear sistemas con otros medios de transmisión.
Las principales ventajas y limitaciones de los sistemas de radiocomunicacion son:
VENTAJAS
• Facilidad de comunicaciones móviles
• Facilidad de reconfiguración
• Facilidad de comunicaciones multipunto
• Facilidad de establecer enlaces de difícil
acceso o sin infraestructura
• Económicos
• Menor tiempo de instalación
LIMITACIONES
• Susceptibilidad a interferencias electromagnéticas
• Espectro electromagnético limitado
• Privacidad pequeña
• Dependencia de las condiciones ambientales
• SISTEMAS DE COMUNICACIONES POR
CABLE ELECTRICO.
Los sistemas de comunicaciones por cable eléctrico
necesitan de un medio físico como canal de transmisión, y éste debe ser conductor de
electricidad. Esta propiedad le da una serie de características a los sistemas. Un diagrama a bloques
de un enlace punto a punto de un sistema de comunicaciones que emplea como medio de
transmisión conductores eléctricos (par de alambres, cable coaxial, guía de onda).
Se muestra en la figura siguiente:
El hecho de que estos sistemas empleen un medio
físico el cual es conductor de la electricidad le da una serie de características particulares, las más
sobresalientes son:
• El medio de transmisión cuesta
• Se emplea tiempo en instalar el medio de comunicación
• Menor facilidad de reconfigurar al sistema
• Comunicación móvil solo en áreas pequeñas
• Dificultad de comunicación punto multipunto
• Menor susceptibilidad a interferencias electromagnéticas
• Facilidad de conducir energía eléctrica
• Dificultad de emplearlos en medios explosivos y corrosivos
• Problemas de diafonía
• No existen límites físicos a la capacidad de transportar
información
• Problemas de bucles de tierra
• Mayor privacidad
• Sensibilidad al medio ambiente
• SISTEMAS DE COMUNICACIONES POR
FIBRA OPTICA.
Los sistemas de comunicación por fibra óptica emplean también un medio físico dieléctrico como canal de transmisión. En este tipo de sistemas la información viaja en forma de rayos de luz, o sea en ondas electromagnéticas guiadas; la única diferencia con las ondas electromagnéticas de radio es la frecuencia de operación. Como los sistemas de radiocomunicación, estos sistemas requieren de transductores para el acondicionamiento de la señal útil a transmitirse y recibirse. En el transmisor se requiere de transductor de ondas de voltaje y corriente en ondas luminosas, en el receptor se requiere de un transductor de ondas luminosas en ondas de voltaje y corriente. Un diagrama de bloque de un sistema de comunicaciones punto a punto por fibras ópticas donde se incluyen los elementos básicos de estos sistemas se muestra en la siguiente figura.
Algunas de las principales ventajas y limitaciones de los sistemas de comunicaciones por fibras ópticas con respecto a los sistemas de radiocomunicaciones y a los sistemas por cable eléctrico, se debe a las características inherentes de transmisión, que es la fibra óptica.
• CARACTERÍSTICAS Y APLICACIONES DE
LOS SISTEMAS DE COMUNICACIONES POR FIBRAS ÓPTICAS.
Requieren un medio Físico (FIBRA ÓPTICA) como medio de transmisión (vidrio SiO2 - medio de transmisión dielectrico)
Otras características adicionales:
- Alta privacidad de la transmisión.
- Sensibilidad limitada por el ruido quántico.
- Niveles pequeños de potencia eléctrica en el transmisor.
- Se facilita la movilidad en áreas reducidas (gracias a su peso y dimensiones menores en comparación con el peso y dimensiones de los conductores eléctricos).
- Las derivaciones de la fibra optica son más complicadas e introducen mayores atenuaciones en comparación con las derivaciones con cable eléctrico.
- Gran abundancia de la materia prima SiO2.
- Interferencia pequeñas entre fibras.
- Cableado de muchas fibras en un solo ducto.
• COMPATIBILIDAD DE LOS ELEMENTOS
ÓPTICOS CON LOS SISTEMAS
DE COMUNICACIONES.
Los elementos ópticos que contiene cualquier sistema de comunicaciones por fibra óptica son: fuentes ópticas, fibras ópticas empalmes, conectores y detectores ópticos. Las fuentes ópticas son los transductores que transforman las ondas de voltaje y corriente guiadas en ondas luminosas guiadas. Las fibras ópticas son el medio de transmisión y son las guías de las ondas luminosas. Los empalmes son las uniones permanentes entre secciones de fibra óptica. Los conectores son uniones removibles que se emplean generalmente para conectar al transmisor y al receptor con la fibra óptica.
Los detectores ópticos son transductores que transforman las ondas luminosas en ondas de voltaje y corriente u ondas electromagnéticas guiadas de radio.
En algunos enlaces punto a punto o en enlaces de muchos puntos también se pueden emplear multiplexores de longitud de onda y acopladores ópticos direccionales, estos últimos pueden ser pasivos o activos.
• COMPATIBILIDAD DEL MEDIO DE TRANSMISIÓN.
Un medio de transmisión debe tener características que lo hagan compatible con los requerimientos que exigen los sistemas de comunicaciones, y también se requiere compatibilidad con los otros sistemas que forman parte del sistema. Los requerimientos más importantes exigidos a la fibra óptica son:
- Atenuación pequeña.
- Distorsiones Pequeñas.
- Tamaño y peso Pequeños.
- Costo competitivo.
- Baja sensibilidad al medio ambiente.
- Ventajas de transmisión compatibles
con las fuentes y detectores ópticos.
- Velocidades de transmisiones grandes.
En la actualidad existen diferentes tipos de fibras ópticas que cumplen estas características, para darles robustez ante las inclemencias del medio ambiente, las fibras ópticas pueden tener uno o varios recubrimientos plásticos, pueden estar acompañadas de uno o varios alambres de acero para darles rigidez mecánica, o estar agrupadas en cables de fibra ópticas. Una representación de una fibra óptica y de un cable que agrupa a un conjunto de fibras ópticas se representa en la siguiente figura.
• MEDIOS DE TRANSMISIÓN DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIONES ÓPTICOS.
El medio típico de transmisión de los sistemas de comunicaciones ópticas, son las fibras ópticas que son de vidrio o plástico y tienen un núcleo a través del cual viaja el haz de luz; además del núcleo tiene una cubierta óptica y uno o varios recubrimientos de protección mecánica. La geometría típica de la fibra óptica se muestra en la siguiente figura:
Para aplicaciones en telecomunicaciones se fabrican cables de fibra óptica, ya sean circulares o en forma de cinta. Estos cables contienen dos o más fibras ópticas como se muestra en la siguiente figura:
Además estos cables pueden ser parte de otros cables de mayor número de fibras ópticas, un ejemplo de cables ópticos de 12 - 24 fibras se muestra en la siguiente figura. Con los cables de cinta se pueden fabricar cables de más de cien fibras ópticas.
• MECANISMOS DE PROPAGACIÓN DE LA LUZ.
Para descubrir los mecanismos de propagación de la luz a través de una fibra óptica, aquí se usará la óptica geométrica. Esta aproximación es suficiente para analizar las principales características de las fibras como medio de transmisión de un sistema . La óptica geométrica se basa en que a la luz se considera como rayos angostos.
Los rayos cumplen las siguientes reglas:
a - En un medio denso (cualquiera que no sea el vacío) los rayos viajan a una velocidad (v), igual a :
v = c/n
b - Los rayos viajan en línea recta, a menos que exista un cambio del índice de refracción.
c - Cuando un rayo llega a una frontera entre dos medios con diferentes índices de refracción, éste es reflejado y el ángulo de reflexión es igual al ángulo de incidencia, como se ilustra a continuación.
• CONECTORES Y EMPALMES.
CONECTORES:
Las fibras ópticas para conectarse tanto al receptor como al transmisor requieren de uniones removibles, éstas se logran por medio de conectores. Existe un conjunto de diferentes conectores tanto para fibra monomodo como multimodo. Entre los más usados están los bicónicos, de abrazadera de precisión, de bolas, de lentes, de abrazadera y de plástico, etc. Una ilustración de un conector de abrazadera de precisión bicónica se muestra en la siguiente figura:
EMPALMES:
La unión permanente entre dos secciones de fibras ópticas (empalmes) se realiza por medio de diferentes técnicas: fusion o con adhesivo. También se emplean diferentes métodos para alinear las fibras: camisas, ranuras,, varillas, etc. Una ilustración de las diferentes técnicas de realizar empalmes, se ilustra en la siguiente figura:
Al realizar empalmes y conexiones se introducen atenuaciones causadas por distintos factores: desalineamiento de ejes, inclinación de las caras, diferencia de los diámetros de los núcleos, entre otros. En un empalme o conexión pueden estar presentes uno o varios factores que introducen atenuación. Niveles típicos de atenuación introducida por los factores antes enunciados se presentan en la siguiente tabla:
FUENTES ÓPTICAS:
Entre las diferentes fuentes ópticas que existe, los diodos Láser (LD) y los diodos emisores de luz (LED) son los únicos que satisfacen todos los requerimientos exigidos por los sistemas de telecomunicaciones. Actualmente, la instalación de sistemas de comunicaciones por fibras ópticas se ha difundido ampliamente debido principalmente a dos factores: enorme capacidad de transmitir de información, y costo relativamente bajo. Estos logros han sido posible gracias a los grandes avances tecnológicos: desarrollo de fibras de vidrio con bajas pérdidas y grandes anchos de banda; desarrollo de dispositivos ópticos de alta calidad y confiabilidad ( fuentes ópticas LED, LD, detectores ópticos PIN Y APD).
• DIODOS EMISORES DE LUZ.
Los diodos emisores de luz (LED) son fuentes de luz con emisión espontánea (no coherente), son diodos semiconductores p-n que para emitir luz se polarizan directamente.
Un semiconductor p tiene huecos libres en la banda de valencia y un semiconductor n tiene electrones libres en la banda de conducción, cuando el semiconductor p se une con el semiconductor n se forma una barrera de potencial. En esta condición, los electrones no tienen suficiente energía para atravesar la barrera de potencial y llegar al semiconductor n y recombinarse con electrones libres, por lo tanto no existe ningún movimiento de carga.
Si se aplica una polarización directa al diodo, la barrera de potencial disminuye elevando la energía potencial en el semiconductor p.
Existen 2 tipos de LED uno que emite la luz a través de la superficie de la zona activa y otro que emite a través de la sección transversal. La representación de un LED de superficie se presenta en la siguiente figura:
Representación de una doble heterounión
Bajo esta condición los electrones y huecos tienen suficiente energía para atravesar barrera, los electrones pasarán de la banda de conducción a la de valencia recombinándose con los huecos, si el semiconductor es de transición directa, la energía perdida por los electrones se convertirá en energía óptica en forma de fotones.
Para la fabricación de diodos de alta eficiencia que acoplen suficiente energía es necesario que la recombinación de electrón-hueco se realice en un área pequeña, y que los fotones emitidos se radien en una dirección preferida. Esto se logra confinando a los portadores de carga en un área pequeña con barreras de potencial y confinando a los fotones con perfiles adecuados de índices de refracción.
Lo anterior se logra con heterouniones, las cuales son uniones de semiconductores disímbolos con diferentes niveles de energía y con índices de refracción diferentes.
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