COMUNICACIONES CON FIBRA ÓPTICA

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COMUNICACIONES CON FIBRA ÓPTICA por Mind Map: COMUNICACIONES CON FIBRA ÓPTICA

1. INTRODUCCIÓN

1.1. un sistema óptico de comunicaciones es un sistema electrónico de comunicaciones que usa la luz como portador de información.

1.2. La optoelectrónica es la rama de la electrónica que estudia la transmisión de la luz a través de fibras ultrapuras, que se suelen fabricar con vidrio o con plástico.

1.3. Es obvio que mientras mayor es la frecuencia de portadora, el ancho de banda es mayor y la capacidad de conducción de información es mayor.

1.4. Las frecuencias luminosas que se usan en los sistemas de comunicaciones con fibra óptica están entre 1  1014 y 4  1014 Hz (100,000 a 400,000 GHz).

2. HISTORIA DE LA FIBRA ÓPTICA

2.1. En 1930, J. L. Baird, científico inglés, y C. W. Hansell, de Estados Unidos, obtuvieron patentes para barrer y transmitir imágenes de televisión a través de cables de fibra no recubierta.

2.2. Alexander Graham Bell, en 1880, experimentó con un aparato al que llamó fotófono. El fotófono era un dispositivo formado con espejos y detectores de selenio

2.2.1. transmitía ondas sonoras sobre un rayo de luz.

2.2.2. Ese fotófono era muy malo, no confiable y no tenía aplicación práctica.

2.3. Es impráctica la transmisión de ondas luminosas a través de cualquier distancia útil a través de la atmósfera terrestre, porque el vapor de agua, el oxígeno y las partículas en el aire absorben y atenúan las señales en frecuencias luminosas.

2.3.1. En 1951, A. C. S. van Heel de Holanda, y H. H. Hopkins y N. S. Kapany de Inglaterra experimentaron con transmisión de luz a través de haces de fibras.

2.4. NEC Corporation estableció un récord de transmisión a gran distancia, al enviar 10 Gbits/s con 80.1 km de fibra óptica.

2.5. A fines de la década de 1980 las pérdidas en las fibras ópticas se redujeron hasta 0.16 dB/km, y en 1988, NEC Corporation estableció un récord de transmisión a gran distancia

3. VENTAJAS DE LOS SISTEMAS DE FIBRA ÓPTICA

3.1. Mayor capacidad de información

3.1.1. los sistemas de comunicaciones con fibras ópticas tienen mayor capacidad de información que los cables metálicos

3.2. Inmunidad a la diafonía

3.2.1. los cables ópticos son inmunes a la diafonía entre cables vecinos, debida a la inducción magnética.

3.3. Inmunidad a la interferencia por estática

3.3.1. los cables ópticos son inmunes al ruido de estática que causa la interferencia electromagnética (EMI) debida a rayos, motores eléctricos, luces fluorescentes y otras fuentes de ruido eléctrico.

3.4. Inmunidad al ambiente

3.4.1. los cables ópticos son más resistentes a los extremos en el ambiente que los cables metálicos.

3.5. Seguridad

3.5.1. los cables ópticos son más seguros y fáciles de instalar y mantener que los cables metálicos.

3.5.1.1. las fibras ópticas son más seguras que los cables metálicos

3.6. Duran más

3.6.1. aunque todavía no se ha demostrado, se anticipa que los sistemas de fibra óptica durarán más que las instalaciones metálicas.

3.7. Economía

3.7.1. el costo de los cables de fibra óptica es, aproximadamente, igual al de los cables metálicos.

4. DESVENTAJAS DE LOS SISTEMAS DE FIBRA ÓPTICA

4.1. Costos de interconexión

4.1.1. los sistemas de fibra óptica son virtualmente inútiles por sí mismos.

4.2. Resistencia

4.2.1. las fibras ópticas de por sí tienen una resistencia bastante menor a la tensión que los cables coaxiales.

4.3. Potencia eléctrica remota

4.3.1. es necesario llevar energía eléctrica a un equipo remoto de interconexión o de regeneración

4.4. No están demostrados

4.4.1. los sistemas de cable de fibra óptica son relativamente nuevos, y no han tenido el tiempo suficiente para demostrar su confiabilidad

4.5. Herramientas

4.5.1. las fibras ópticas requieren herramientas especiales para empalmar y reparar cables

5. DIAGRAMA DE BLOQUES DEL SISTEMA DE COMUNICACIONES CON FIBRA ÓPTICA

5.1. El transmisor consiste en una interconexión o interfaz analógica o digital,un convertidor de voltaje a corriente, una fuente luminosa y un acoplador de luz de fuente a fibra.

5.2. En un transmisor de fibra óptica, la fuente luminosa se puede modular mediante una señal digital o una analógica

5.3. El convertidor de voltaje a corriente sirve como interconexión eléctrica entre los circuitos de entrada y la fuente luminosa.

5.4. El acoplador entre fuente y fibra (como por ejemplo un lente) es una interfaz mecánica. Su función es acoplar la luz que emite la fuente e introducirla al cable de fibra óptica

5.5. El detector de luz es, con mucha frecuencia, un diodo PIN (tipo p tipo n intrínseco) o un fotodiodo de avalancha (APD, de avalanche photodiode).

5.6. La interfaz analógica o digital en la salida del receptor también es una interconexión eléctrica.

6. TIPOS DE FIBRA

6.1. En esencia hay tres variedades de fibra óptica que se usan en la actualidad. Las tres se fabrican con vidrio, plástico o una combinación de vidrio y plástico

6.1.1. 1. Núcleo y forro de plástico.

6.1.2. 2. Núcleo de vidrio con forro de plástico (llamado con frecuencia fibra PCS, plastic-clad silica o sílice revestido con plástico).

6.1.3. 3. Núcleo de vidrio y forro de vidrio (llamado con frecuencia SCS, silica-clad silica o sílice revestido con sílice).

6.2. En la actualidad se investiga, en Bell Laboratories, la posibilidad de usar una cuarta variedad que usa una sustancia no silícea, el cloruro de zinc.

6.3. Las fibras de plástico tienen varias ventajas sobre las de vidrio. La primera es que las de plástico son más flexibles y, en consecuencia, más robustas que el vidrio

6.4. La selección de una fibra para determinada aplicación es función de los requisitos específicos del sistema.