Introducción a la fibra óptica

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Fuente: https://concepto.de/fibra-optica/

En

palabras sencillas, cuando se habla de fibra óptica se refiere al medio físico por el cual se realiza la transmisión de información, dicho material pudiendo ser un material de plástico o de vidrio, pero realizando la misma función, y es muy usado en las grandes empresas de la tecnología, sobre todo con las que trabajan con redes y telecomunicaciones.

La fibra óptica es considerada el medio de transmisión de información más avanzado que existe debido a que en este material viajan pulsos de laser o led. Permitiendo así que la transmisión de información se pueda enviar y recibir a importantes velocidades cuando se trata a través de un tendido de cable.


Narinder Singh Kapany (Físico importante en la creación de la Fibra Óptica)


Fuente: https://www.onsicom.es/breve-recorrido-historico-de-la-fibraoptica#:~:text=La%20historia%20de%20la%20fibra,e%20invent%C3%B3%20la%20fibra%20%C3%B3ptica.

La historia de la fibra óptica tiene lugar cuando se descubre que la luz puede viajar a través del agua, observación acotada por el físico John Tyndall. Ya con esto, se pudo dar lugar a la creación de la fibra óptica gracias a otro físico llamado Narinder Singh Kapany apoyándose en las investigaciones de Tyndall. Pero en los tiempos cuando se inventó la fibra óptica, no tenía las funciones que tiene hoy en día, sino que en aquella época, solo se utilizaba para transmitir imágenes en el endoscopio médico. Entre los años 1960 y 1966 se lograron grandes avances en la revolución de las comunicaciones, ya que a través de varios estudios se empieza a dar lugar a un nuevo método de trasmisión de las comunicaciones.

Con esto, se puede reflejar la invención del láser como un factor clave en la investigación de los cables transmisores de vidrio y debido a la conclusión que se sacó con respecto a la atenuación, se decidió sustituir la electricidad y los conductores mecánicos por el vidrio y la luz en cuanto a las líneas telefónicas.


Fuente: https://www.onsicom.es/breve-recorrido-historico-de-la-fibraoptica#:~:text=La%20historia%20de%20la%20fibra,e%20invent%C3%B3%20la%20fibra%20%C 3%B3ptica.

Todo esto generó varias investigaciones para ir mejorando la fibra óptica, un ejemplo clave es que debido a las diversas investigaciones de la atenuación y varios experimentos, esta iba bajando cada vez más, esto tuvo lugar en 1970. En 1980 ocurrieron diversos acontecimientos, dando así a conocer la fibra óptica a grandes niveles, como puede ser:

- La invención de un amplificador óptico mejorando así las comunicaciones interurbanas.

- Se construyen infraestructuras de telecomunicaciones conectando así a todo EE.UU

- Con la fibra óptica, se logra establecer la conexión de América con otros continentes.


Fuente: http://www2.udec.cl/~jdupre/fibra/estruc.html La fibra óptica está compuesta por varios elementos colocados de forma concéntrica, siendo estos los siguientes: - El núcleo: Es el medio físico que transporta las señales ópticas de datos desde la fuente de luz al dispositivo de recepción.

- El revestimiento: Se trata de un elemento de silicio con germanio que cumbre al núcleo y confina la luz. - Las fibras de refuerzo: Aquí esta parte pretende proteger el núcleo de posibles aplastamientos o excesivas tensiones durante la instalación del cable.


Fuente: https://www.monografias.com/trabajos99/principios-fibraoptica/principios-fibra-optica.shtml#transmisia En la transmisión a través de la fibra óptica se especifica la transformación de las ondas electromagnéticas en energía luminosa, ya cuando las señales son transmitidas por las fibras y luego siendo detectadas en la recepción, vuelven a transformarse en señales electromagnéticas, para mejorar la calidad de la señal, se recomienda colocar corredores ópticos en cada tramo empalmado y en los extremos amplificadores, pero se debe tomar en cuenta siempre cuando se trabaja con la transmisión de información con la fibra óptica diversos parámetros tales como la dispersión y la pérdida del canal para establecer una mejor fiabilidad en la transmisión.

También se debe tomar en consideración otros factores como el ancho de banda de la fibra, la longitud máxima de operación, la velocidad de datos y los modos de propagación de la luz por los canales ópticos (bien sea monomodo o multimodos), todo esto debe ser tomado en cuenta cuando se está trabajando en la transmisión de información a través de la fibra óptica.


Fuente: https://www.textoscientificos.com/redes/fibraoptica/propiedadestranmision#:~:text=Atenuaci%C3%B3n,es%20el%20decibel%20(dB).&text=La%20atenuaci%C3%B3n%20de%20la%20fib ra%20se%20expresa%20en%20dB%2FKm.

Básicamente la atenuación es cualquier tipo de fenómeno que causa la disminución de la potencia de la señal propagada, pero no afecta su forma. En el estudio acerca de la atenuación refleja que aumenta exponencialmente con el aumento de la longitud de la fibra, reduciendo así el alcance de transmisión. El aumento de la atenuación de 3 dB corresponde a la caída de la potencia de la señal propagada de 50%.

Este fenómeno en la frecuencia, afecta a señales analógicas, pero se puede solucionar con técnicas para ecualizar la atenuación en una banda de frecuencias.

Las pérdidas de potencia causadas por la atenuación incluyen fenómenos que se encuentran en el material que tienen relación con las propiedades físicas del material del núcleo y las pérdidas de guía de onda resultantes de la estructura de la fibra óptica.


Fuente: http://exa.unne.edu.ar/depar/areas/informatica/teleproc/Comunicaciones/Presentaciones_Pr oyector/TransmisiondeDatos.pdf

En este aspecto se puede definir como el fenómeno por el cual un pulso se deforma a medida que se propaga a través de la fibra óptica ya que las distintas componentes de la señal viajan a diversas velocidades llegando al receptor en varios instantes de tiempo.

En el ámbito de las telecomunicaciones se basa en la transmisión de la señal en el tiempo y un ejemplo de su teoría se puede reflejar en la dispersión modal que afecta a la comunicación por fibra óptica con fibras multimodo.


Fuente: http://exa.unne.edu.ar/depar/areas/informatica/teleproc/Comunicaciones/Presentaciones_Proyector/Tr ansmisiondeDatos.pdf

Se puede denominar ruido a cualquier señal no deseada en la cual afecte a la señal que se quiere transmitir, es decir, cuando en un proceso de transmisión entre un emisor y un receptor, hay una señal que se está insertando en la señal original, esa señal no deseada es denominada ruido.


Fuente: http://www.iuma.ulpgc.es/users/jrsendra/Docencia/Com_Opt_I/download/Com_Opt_I/Temario/amplificacion_optica. pdf

En estudios acerca de la transmisión de información, cuando se habla de la amplificación, no es más que aumentar la señal. En fibra óptica, un amplificador óptico se encarga de amplificar una señal óptica de manera directa, sin necesidad de convertir la señal al dominio eléctrico, amplificar en eléctrico y volver a pasar a óptico.

Por lo menos cuando se tiene una conexión y en esa conexión tiene una longitud determinada, y está presente la atenuación, provocando que la señal esté por debajo del límite de recepción, se debe amplificar la señal.



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