5. Un problema que se presenta en las fibras, especialmente las
Del tipo multimodo es DISPERSION
6.
7.
8.
9. PÉRDIDAS EN LAS FIBRAS OPTICAS
LAS PERDIDAS EN LAS FIBRAS OPTICAS SE MANIFIESTAN
COMO UNA ATENUACION EN LA SEÑAL TRANSMITIDA
ATENUACION (db)
FIBRA OPTICA
transmisión L (km) recepción
La atenuación en las fibras ópticas se expresa en db/km
10.
11. AL PASAR LA LUZ DESDE UNA SUPERFICIE A OTRA
PARTE DE LA ENERGIA SE REFLEJA, ESTO SE CONOCE
COMO REFLEXION DE FRESNEL
N0
N1
POTENCIA REFLEJADA
POR EFECTO FRESNEL
no − n1
P=
no + n1
12. PERDIDAS AL INTERIOR DE LAS FIBRAS
1.- Perdidas por absorción
En el proceso de construcción de las fibras ópticas quedan impurezas en el núcleo
Estas impurezas dependiendo de la longitud de onda de la luz, oscilan provocando
que parte de la energía se transforme en calor.
Las impurezas dentro de la fibra son conocidos como iones OH+ , esto normalmente
Se relaciona con humedad dentro de las fibras.
13. PERDIDAS AL INTERIOR DE LAS FIBRAS
2.- Perdidas por SCATTERING de RAYLIGTH
En el proceso de construcción de las fibras ópticas el núcleo no queda homogéneo
Es decir quedan zonas donde el valor de n1 varía ,de manera que dependiendo de la
Longitud de onda de la Luz al pasar ésta por este cambio de medio parte de la energía
Se refleja
En ambos casos las perdidas dependen de λ , esto
Define una curva de atenuación de las fibras
16. CURVA CARACTERÍSTICA DE UNA FO
Atenuación
Db/km
+OH
Fibra de
Mejor Calidad
850 1310 1550
λ nm
17. CURVA CARACTERÍSTICA DE UNA FO
VENTANAS DE OPERACION
Atenuación
Db/km
1° 2° 3°
3.83
0.36
0.22
850 1310 1550
λ nm
18. Ejemplo:
Si tenemos un receptor que puedes operar hasta una potencia
De recepción de -15dbm y un transmisor que transmite -3dbm
Entonces
Estos equipos toleran una atenuación máxima de
-3dbm – (-15dbm) = 12 db
En la fibra anterior :
Si trabajo en 850nm (3.83db/km) alcanzo 3.1 KM
Si trabajo en 1310nm (0.36db/km) alcanzo 33km
54km
Si trabajo en 1550nm (0.22db/km) alcanzo
19. Una aplicación práctica de estos fenómenos
Medidor de potencia óptica reflejada (Reflectómetro óptico)
GENERADOR ACOPLADOR FIBRA OPTICA
DE PULSOS UNIDIRECCIONAL
n1
L (km)
SINTETIZADOR
Y DISPLAY
OTDR
20. Una aplicación práctica de estos fenómenos
Medidor de potencia óptica reflejada (Reflectómetro óptico)
GENERADOR ACOPLADOR FIBRA OPTICA
DE PULSOS UNIDIRECCIONAL fresnel
no
n1
L (km)
V= C/n1 ( velocidad de la luz en la fibra)
t1 = transmisión del pulso
SINTETIZADOR t2 = recepción de pulso reflejado
Y DISPLAY
OTDR
L(km) = V
t2-t1
21. db
8
4
8 13 25 36 km
Atenuación =4/12 0.33db/km
22.
23.
24.
25. FUENTES DE LUZ
LOS EMISORES DE LUZ UTILIZADOS EN LOS
SISTEMAS DE FIBRA OPTICA CON :
LED DIODO EMIDOR DE LUZ
LASER DIODO EMISOR DE LUZ CON EFECTO LASING
PARA EXPLICAR LA GENERACION DEBEMOS CONSIDERAR
A LA LUZ FORMADA POR FOTONES
26. LED (DIODO EMISOR DE LUZ)
A LA GENERACION DE LUZ DE LOS LED SE LE CONOCE COMO
“EMISION ESPONTANEA”
+
+
fotones
V
27. e -
e -
e -
NIVELES DE ENERGIA
e-
mas E
+
+ +
H
+
H
+ H
H
H
28. Las longitudes de ondas dependen del recorrido
Del electrón, es por ello que se genera luz de varios
Lambdas.
La recombinación es espontánea lo que produce que los
Lambdas estén desfasados entre ellos.( Luz incoherente)
CARACTERÍSTICAS DE LA LUZ DE UN LED
λ1 λ2 λ3 λ4
Ancho espectral
El que se generen muchos λ produce dispersión , denominada
Dispersión cromática
29. Tiempo de respuesta
I
SEÑAL
ELECTRICA
t
SEÑAL
DE LUZ
tr t
El tiempo de respuesta limita la máxima velocidad de la señal óptica
LOS LED SE UTILIZAN PARA ENLACES DE BAJA VELOCIDAD
30. LASER
LOS LASER SON FUENTES DE LUZ CUYA GENERACION RESPONDE AL TIPO DE
“ EMISION ESTIMULADA”.
PARA CREAR EL EFECTO LASING ES NECESARIO INSERTAR UN NIVEL METAVALENTE
DONDE SE PUEDAN CONGREGAR ELECTRONES A UN MISMO NIVEL DE ENERGIA.
SE INTRODUCEN ADEMAS ESPEJOS QUE PUEDAN PROPORCIONAR EL ESTÍMULO
ADICIONAL QUE GENERA EL EFECTO DE AVALANCHA CONOCIDO COMO LASER
33. CARACTERÍSTICAS DE LOS LASER
MONOCROMATICO
λ
TIEMPO DE RESPUESTA
SEÑAL ELECTRICA
SEÑAL DE LUZ
LOS LASER SE UTILIZAN PARA ENLACES DE ALTA VELOCIDAD
34.
35. CURVA CARACTERÍSTICA DE UN DIODO LASER
t1>t2>t3>t4
IP
t1 t2 t3 t4
+
POTENCIA
DE LA LUZ
V
IP
IL
I ma
Corriente de Polarización
CORRIENTE PARA
PROVOCAR EFECTO
LASER
36. DETECTORES DE LUZ
PARA DETECTAR LA LUZ SE UTILIZAN FOTODIODOS , LOS CUALES CAPTURAN
LOS FOTONES Y SEPARAN LOS PARES ELECTRO-HUECO GENERANDO UNA
CORRIENTE ELECTRICA.
LA POLARIZACION INVERSA
PERMITE LA SEPARACION DE
+
+ ELECTRONES Y HUECOS
- - - - - - -
P
e-
H+
N ++++++++
37. TIPOS DE FOTODETECTORES
PIN A ESTE TIPO DE DETECTOR SE LE AGREGA UN MATERIAL
INTRINSECO QUE MEJORA LA CAPACIDAD DE CAPTURA
DE LOS FOTONES
P
I
N
38. I
CURVA DIODO
-VP
V
IDARK
I
I
VP = 40 a 60 volts
IDARK = CORRIENTE DE OSCURIDAD
LA CORRIENTE DE OSCURIDAD GENERA RUIDO EN LOS CIRCUITOS
39. SEÑAL
LUZ
TIEMPO DE RESPUESTA
SEÑAL
ELECTRICA
ESTE TIPO DE DETECTOR NO PERMITE ALTA VELOCIDAD
40. APD ( DIODO DE AVALANCHA)
EN ESTE CASO EL DIODO SE POLARIZA CON UN VOLTAJE INVERSO
CERCANO AL VOLTAJE DE AVALANCHA o RUPTURA
VP
VP =400 a 1000 volts
Pequeñas variaciones de
Luz generan grandes
I1
Variaciones en la corriente
I2
Por esta característica
de sensibilidad se utiliza
en enlaces de larga distancia
