Introduccion_de_FO_2.pdf
- 1. Ing. Aurelio Bazán Sánchez SISTEMAS DE TRANSMISIÓN POR FIBRA ÓPTICA - 2
- 2. LA FIBRA ÓPTICA ➢ Baja atenuación. ➢ Gran ancho de banda. Transporte de gran cantidad de información. ➢ No afecto por ruidos eléctricos. ➢ Reducido tamaño y peso. ➢ Muy difícil violabilidad. ➢ Aislamiento eléctrico. Ventajas Desventajas ➢ Fragilidad ➢ Costo de Equipamiento, incluido del mantenimiento. ➢ Maniobrabilidad
- 3. ESTRUCTURA DE LA FIBRA ÓPTICA Revestimiento (Vidrio) Núcleo (Vidrio) Buffer/Cubierta (acrilato/color)
- 4. REFRACCIÓN DE LA LUZ ➢ Cuando un haz de luz pasa de un material a otro de distinto índice de refracción el haz cambia de dirección. El ángulo de desviación depende de la relación entre el índice de refracción de ambos materiales. ➢ A partir de un cierto ángulo el haz se refleja en la superficie de separación, como si ésta fuera un espejo. Este se conoce como el ángulo crítico. ➢ El ángulo crítico es mayor cuanto menor es la diferencia en el índice de refracción de ambos materiales Ángulo crítico Refracción ordinaria Reflexión total Ángulo mayor que el ángulo crítico Vidrio n=1,46 Agua n=1,33 Vidrio Agua Vidrio Agua 66º Ángulo menor que el ángulo crítico
- 5. TIPOS DE FIBRAS ÓPTICAS ➢Por el tipo de perfil ➢Por el comportamiento de la propagación: MM, SM Los dopantes tales como el GeO2 y el P2O5 incrementan el índice de refracción del sílice y se usan en los núcleos de las fibras. Los dopantes como el B2O3 y el flúor disminuyen el valor del índice de refracción y se colocan en el revestimiento. n* > n1 > n2
- 6. N(r) = n1 {1 - 2(r/a)g nr}1/2 Donde: r = cualquier distancia desde el centro. g = parámetro del perfil. a = radio del núcleo. nr = diferencia relativa de índices. PERFILES DE LAS FIBRAS ÓPTICAS
- 7. PERFILES VISTO EN DOS Y TRES DIMENSIONES
- 9. CLASIFICACIÓN DE LAS FIBRAS ÓPTICAS
- 10. NORMATIVIDAD Y TIPOS DE FIBRA ÓPTICA Multimodo (Núcleo con diámetro grande) IEC 60793-2 A1a, IEC 60793-2 A1b ISO OM Monomodo (Núcleo con diámetro pequeño) G.652, G.653, G.654, G.655, G.656, G.657 FO STD: Es del tipo monomodo SM (SingleMode) normalizada en ITU-T G.652. FO DS: Esta FO monomodo de dispersión desplazada DS (Dispersion Shit). ITU-T G.653. FO Minimum Loss: Es del tipo monomodo con mínima atenuación. ITU-T G.654 (Corte desplazado). FO NZ-DS (Non Zero-Dispersion Shift): Determinada en ITU-T G.655. FO NZ-DS BB (Non Zero-Dispersion Shift): Determinada en ITU-T G.656. FO Bending Loss Insensitive Single Mode ITU-T G.657.
- 11. RELACIÓN ENTRE ESTÁNDARES DE FIBRA ÓPTICA MULTIMODO UIT – Serie G.651.1 OM4, BIMF OM5 SWDM
- 13. COMPARACIÓN DE ANCHOS DE BANDA EN FIBRAS MULTIMODO
- 14. CARACTERIZACIÓN DE LA FIBRA ÓPTICA ➢Parámetros ópticos. ➢Parámetros geométricos. ➢Parámetros de transmisión.
- 15. PARÁMETROS ÓPTICOS DE LAS FIBRAS ÓPTICAS ➢Índice de refracción ➢Apertura numérica. ➢Perfil de la fibra óptica. ➢Diferencia relativa de índices. ➢Longitud de onda corte. ➢Diámetro del Campo Modal. ➢Longitud de onda de dispersión cero ➢Pendiente de dispersión.
- 16. ÍNDICE DE REFRACCIÓN ➢Relación entre la velocidad de la luz en el vacío y en el medio. ➢n = c/v , c = Fx ➢v no es constante para diferentes en un mismo medio, por lo que: n = f() ➢n dependiente de los dopajes que tiene el núcleo y el revestimiento.
- 17. ÍNDICE DE REFRACCIÓN EFECTIVO DE GRUPO ➢Refleja el factor de variación experimentado en la velocidad de propagación a través del medio por un grupo de rayos de luz. ➢Este valor es muy importante cuando hace referencia al índice de refracción efectivo, llamándose en este caso índice de refracción efectivo de grupo, cuyo valor es muy importante en el momento de las mediciones. ➢neffg = neff - dneff/d
- 19. RAYOS DENTRO DE LA FIBRA ÓPTICA Rayo incidente
- 20. PARÁMETROS GEOMÉTRICOS Diámetro del núcleo. No circularidad del núcleo. Error de concentricidad núcleo - revestimiento. Diámetro del revestimiento. No circularidad del revestimiento. Diámetro del recubrimiento primario. No circularidad del recubrimiento primario. Error de concentricidad de revestimiento - recubrimiento primario. Diámetro del revestimiento. Diámetro de la primera cubierta. Error de concentricidad núcleo- revestimiento. Error de concentricidad revestimiento - recubrimiento primario. No circularidad del revestimiento. No circularidad del recubrimiento primario. MM SM
- 21. PROBLEMAS GEOMÉTRICOS Excentricidad Variación de tamaños Elipticidad No circularidad de la superficie del revestimiento Diferencia entre máximo diámetro de la superficie del revestimiento Dmáx y el mínimo diámetro de la superficie del revestimiento Dmín (con respecto al centro común de la superficie del revestimiento), dividido entre el diámetro nominal del revestimiento D, es decir: No circularidad = (Dmáx – Dmín) / D Error de concentricidad del campo modal (excentricidad) Distancia entre el centro del campo modal y el centro de la superficie del revestimiento.
- 22. FIBRA MULTIMODO ➢Solo se utiliza en cortas distancias (por ejemplo en LANs), pero no para largas distancias. ➢El alcance máximo es de 2 Km, pero a altas velocidades es menor (Ejemplo: 500 m a 1 Gb/s, 300 m a 10 Gb/s) ➢Es más cara que la fibra monomodo, pero el costo de transceptores es menor. ➢Se utiliza en 850 y 1310 nm (1ª y 2ª Ventanas) ➢El estándar de la ITU-T es G.651 ➢En cableado estructurado (norma ISO 11801) se distinguen cinco tipos de fibra multimodo: OM1, OM2, OM3, OM4 y OM5. Sus diferencias están en el ancho de banda modal.
- 23. TRANSMISIÓN EN UNA FIBRA MULTIMODO DE PERFIL PARABÓLICO
- 24. TRANSMISIÓN EN UNA FIBRA MONOMODO Fibra Monomodo (SMF) Núcleo 8-12 m (SiO2+GeO2) Cubierta 125 m SiO2
- 25. FRECUENCIA DE CORTE NORMALIZADA O PARÁMETRO ESTRUCTURAL (v) Es un parámetro adimensional que relaciona los parámetros geométricos, ópticos y longitud de onda de transmisión. v = (2¶a / ) A.N. Donde: a = radio del núcleo = longitud de onda de la luz A. N. = Apertura numérica. v determina el comportamiento monomodal del la fibra óptica. v < 2,405 ==> Fibra óptica Monomodo v > 2,405 ==> Fibra óptica Multimodo
- 26. LONGITUD DE ONDA DE CORTE Es el valor de la mínima longitud de onda que determina un comportamiento monomodal de una fibra óptica. c = (2¶a / 2.405) A.N.
- 28. RELACIÓN DE POTENCIAS NÚCLEO - REVESTIMIENTO
- 29. DIÁMETRO DEL CAMPO MODAL Es el valor del diámetro para el cual la potencia lumínica del modo fundamental se reduce al 13.5% del máximo valor alcanzado en el centro del núcleo. Depende directamente de v y del radio del núcleo.
- 30. DISTRIBUCIÓN DEL CAMPO MODAL
- 31. PARÁMETROS DE TRANSMISIÓN ➢Atenuación. Coeficientes de atenuación. ➢Ancho de banda. Dispersión