Es un medio de transmisión empleado habitualmente en redes 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.
TIPOS DE FIBRA OPTICA:
Cable de estructura holgada:
Consta de varios tubos de fibra rodeando un miembro central de refuerzo, y rodeado de una cubierta protectora.
El rasgo distintivo de este tipo de cable son los tubos de fibra. Cada tubo, de dos a tres milímetros de diámetro, lleva varias fibras ópticas que descansan holgadamente en él. Los tubos pueden ser huecos o, más comúnmente estar llenos de un gel resistente al agua que impide que ésta entre en la fibra. El tubo holgado aísla la fibra de las fuerzas mecánicas exteriores que se ejerzan sobre el cable.
Cable de estructura ajustada:
Contiene varias fibras con protección secundaria que rodean un miembro central de tracción, y todo ello cubierto dc una protección exterior. La protección secundaria de la fibra consiste en una cubierta plástica de 900 μm de diámetro que rodea a! recubrimiento de 250 μm de la fibra óptica.
PERFIL DE INDICE:
El perfil del índice de una fibra óptica, es una representación gráfica del valor del índice refractivo, a través de la fibra. El índice refractivo esta indicado en el eje horizontal y la distancia radial del eje del núcleo sé gráfica en el eje vertical.
Hay dos tipos básicos de perfiles de índice: escalón y graduado. Una fibra de índice de escalón tiene un núcleo central, con un índice refractivo uniforme.
FIBRA DE INDICE DE ESCALÓN DE MODO SENCILLO:
Una fibra de índice de escalón de modo sencillo tiene un núcleo central, lo suficientemente pequeño, para que exista solo una trayectoria que la luz pueda tomar, conforme se propaga por el cable. En su forma más sencilla, la cubierta exterior es simplemente aire.
Una fibra de índice graduado multimodo se caracteriza por un núcleo central que tiene un índice refractivo que no es uniforme; está al máximo en el centro y disminuye gradualmente hasta la orilla exterior. La luz se propagará por este tipo de fibra por medio de la refracción.
MODO DE PROPAGACIÓN MONOMODO:
Una fibra monomodo es una fibra óptica en la que sólo se propaga un modo de luz. Se logra reduciendo el diámetro del núcleo de la fibra hasta un tamaño (8,3 a 10 micrones) que sólo permite un modo de propagación. Su transmisión es paralela al eje de la fibra. A diferencia de las fibras multimodo, las fibras monomodo permiten alcanzar grandes distancias (hasta 400 km máximo, mediante un láser de alta intensidad) y transmitir elevadas tasas de información (decenas de Gb/s).
Una fibra multimodo es aquella en la que los haces de luz pueden circular por más de un modo o camino. Esto supone que no llegan todos a la vez. Una fibra multimodo puede tener más de mil modos de propagación de luz. Las fibras multimodo se usan comúnmente en aplicaciones de corta distancia, menores a 1 km, es simple de diseñar y económico.
El núcleo de una fibra multimodo tiene un índice de refracción superior, pero del mismo orden de magnitud, que el revestimiento. Debido al gran tamaño del núcleo de una fibra multimodo, es más fácil de conectar y tiene una mayor tolerancia a componentes de menor precisión.
ANGULO Y CONO DE ACEPTACIÓN:
Se entiende ángulo de aceptación como el máximo valor del ángulo "A", en el que los rayos incidentes al interior de la fibra pueden sufrir reflexión total interna.
La fibra óptica solo conducirá los rayos que estén dentro del cono de aceptación determinado.
PERDIDAS EN LOS CABLES DE FIBRA OPTICA:
Pérdidas por absorción:
La pérdida por absorción en las fibras ópticas es analógica a la disipación de potencia en los cables de cobre; las impurezas, en la fibra absorben, la luz y la convierten en calor. El vidrio ultrapuro usado para fabricar las fibras ópticas es aproximadamente 99.9999% puro. Aun así, las pérdidas por absorción entre 1 y 1000 dB/Km son típicas.
Pérdidas de radiación:
Las pérdidas de radiación son causadas por pequeños dobleces e irregularidades en la fibra. Básicamente, hay dos tipos de dobleces: microdobleces y dobleces de radio constante. El microdoblamiento ocurre como un resultado de las diferencias en las relaciones de la contracción térmica entre el núcleo y el material de la cubierta.
Pérdidas por dispersión de Rayleigh o materiales:
Durante el proceso de fabricación, el vidrio es producido en fibras largas, de un diámetro muy pequeño. Durante este proceso, el vidrio está en un estado plástico (no líquido y no sólido). La tensión aplicada al vidrio durante, este proceso, causa que el vidrio se enfríe y desarrolle irregularidades submicroscópicas que se forman, de manera permanente, en la fibra. Cuando los rayos de luz que se están propagando por una fibra chocan contra una de estas impurezas, se difractan. La difracción causa que la luz se disperse o se reparta en muchas direcciones. Una parte de la luz difractada continua por la fibra y parte de ésta se escapa por la cubierta. Los rayos de luz que se escapan representan una pérdida en la potencia de la luz. Esto se llama pérdida por dispersión de Rayleigh.
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