La
fibra óptica 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.
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.
El grosor del filamento es comparable al grosor de un cabello humano, es
decir, aproximadamente de 0,1 mm.
-La
fuente de luz: LED o laser.
-El
medio transmisor: fibra óptica.
-El
detector de luz: fotodiodo.
Un cable de fibra óptica está compuesto por: Núcleo, manto, recubrimiento,
tensores y chaqueta.
La mayoría de las fibras ópticas se hacen de arena o sílice, materia prima abundante en comparación con el cobre.
Con unos kilogramos de vidrio pueden fabricarse aproximadamente 43
kilómetros de fibra óptica. Los dos constituyentes esenciales de las fibras
ópticas son el núcleo y el revestimiento.
Consiste en una o varias hebras delgadas de vidrio o de plástico con
diámetro de 50 a 125 micras. El revestimiento es la parte que rodea y protege
al núcleo.
El conjunto de núcleo y revestimiento está a su vez rodeado por un forro o
funda de plástico u otros materiales que lo resguardan contra la humedad, el
aplastamiento, los roedores, y otros riesgos del entorno.
Las fibras ópticas se pueden utilizar con LAN, así como para transmisión de
largo alcance, aunque derivar en ella es más complicado que conectarse a una
Ethernet.
La interfaz en cada computadora pasa la corriente de pulsos de luz hacia el
siguiente enlace y también sirve como unión T para que la computadora pueda
enviar y recibir mensajes.
En 1977, se instaló un sistema
de prueba en Inglaterra; dos años después, se producían ya cantidades importantes
de pedidos de este material.
Antes, en 1959, como derivación de los estudios en física
enfocados a la óptica, se descubrió una nueva utilización de la luz,
a la que se denominó rayo láser,
que fue aplicado a las telecomunicaciones con el fin de que los mensajes se
transmitieran a velocidades inusitadas y con amplia cobertura.
Sin embargo esta utilización del láser era muy limitada debido a que no
existían los conductos y
adecuados para hacer viajar las ondas
electromagnéticas provocadas por la lluvia de fotones originados en la fuente
denominada láser.
Fue entonces cuando los científicos y técnicos especializados en óptica
dirigieron sus esfuerzos a la producción de un ducto o canal, conocido hoy como la fibra
óptica. En 1966 surgió la propuesta de utilizar una guía óptica para la
comunicación.
Como funciona la fibra óptica:
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.
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.
Ventajas y Desventajas de las fibras ópticas:
Ventajas:
-La fibra óptica hace posible navegar por Internet a una
velocidad de dos millones de bps.
-Acceso ilimitado y continuo las 24 horas del día, sin
congestiones.
-Video y sonido
en tiempo real.
-Fácil de instalar.
-Es inmune al ruido y las interferencias, como ocurre cuando un alambre
telefónico pierde parte de su señal a otra.
-Las fibras no pierden luz, por lo que la transmisión es
también segura y no puede ser perturbada.
-Carencia de señales eléctricas en la fibra, por lo que no
pueden dar sacudidas ni otros peligros. Son convenientes para trabajar en
ambientes explosivos.
-Presenta dimensiones más reducidas que los medios
preexistentes.
-El peso del cable de fibras ópticas es muy inferior al de
los cables metálicos, capaz de llevar un gran número de señales.
-La materia prima para fabricarla es abundante en la naturaleza.
-Compatibilidad con la tecnología
digital.
Desventajas:
Sólo pueden suscribirse las personas que viven en las zonas de la ciudad por
las cuales ya esté instalada la red de fibra óptica.
El coste es alto en la conexión de fibra óptica, las empresas
no cobran por tiempo de utilización sino por cantidad de información
transferida al computador, que se mide en megabytes.
-El coste de instalación es elevado.
-Fragilidad de las fibras.
-Disponibilidad limitada de conectores.
-Dificultad de reparar un cable de fibras roto en el
campo.
Cable de fibra por su composición hay
tres tipos disponibles actualmente:
-Núcleo
de plástico y cubierta plástica
-Núcleo
de vidrio con cubierta de plástico (frecuentemente llamada fibra PCS, El núcleo
silicio cubierta de plástico)
-Núcleo
de vidrio y cubierta de vidrio (frecuentemente llamadas SCS, silicio cubierta
de silicio)
Tipos básicos de fibras ópticas, cabe mencionar que existen mas tipos pero
estos son los
Mas usados actualmente:
-Multimodales
-Multimodales con índice graduado
-Monomodales
Fibra Multimodal
En este tipo de fibra viajan varios rayos ópticos reflejándose a diferentes
ángulos los diferentes rayos ópticos recorren diferentes distancias y se
separan al viajar dentro de la fibra. Por esta razón, la distancia a la que se
puede trasmitir esta limitada.
Fibra multimodal con índice graduado
En este tipo de fibra óptica el núcleo esta hecho de varias capas concéntricas
de material óptico con diferentes índices de refracción.
La propagación de los rayos en este coso sigue un patrón
similar. En estas fibras él numero de rayos ópticos diferentes que viajan es
menor y, por lo tanto, sufren menos el severo problema de las multimodales.
Fibra Monomodal
Esta fibra óptica es la de menor diámetro y solamente
permite viajar al rayo óptico central. No sufre del efecto de las otras dos
pero es más difícil de construir y manipular. Es también más costosa pero
permite distancias de transmisión mayores.
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