Fundamentos de los Sistemas de Transmisión por Fibra Óptica

Capítulo 3: Sistemas de Transmisión

Fibra Óptica

La fibra óptica es un dispositivo de material dieléctrico, consistente en un filamento de vidrio (óxido de silicio o germanio). Las fibras para telecomunicaciones están formadas por dos cilindros concéntricos: núcleo y revestimiento, con diferente índice de refracción.

Tipos de Fibra

• Multimodo: Capaces de guiar varios rayos de luz. Se aplican para distancias de hasta 10 km.
• Monomodo: Capaces de guiar un solo rayo de luz. Su propagación es directa y se aplican para distancias de hasta 100 km.

Propiedades de la Fibra Óptica

1. Propiedades Ópticas

• Perfil del índice de refracción: Es la variación que presenta el índice de refracción conforme nos movemos en la sección transversal de la fibra. Se clasifican en:
  • Fibras de salto de índice.
  • Fibras de índice gradual.
• Apertura numérica.

2. Propiedades de Transmisión

• Atenuación: Es la disminución de la potencia de la señal óptica (unidad: 0.3 a 0.4 dB/km). Los factores que influyen son:
  • Factores propios: Absorción de la luz y esparcimiento.
  • Factores externos: Deformaciones mecánicas.
• Ancho de banda: Determina la cantidad de información que es capaz de transmitir una fibra óptica.
• Diámetro de campo modal: Utilizado para calcular posibles pérdidas en empalmes y microcurvaturas.
• Longitud de onda de corte: Es la longitud de onda que produce la separación entre el modo monomodo y el multimodo.

3. Propiedades Geométricas

Incluyen el diámetro de revestimiento, diámetro de núcleo, concentricidad núcleo-revestimiento, no circularidad del núcleo y no circularidad del revestimiento.

4. Propiedades Físicas

Comprenden las propiedades mecánicas, tales como el módulo de Young, la carga de rotura y el coeficiente de dilatación lineal.

Ventajas de la Fibra Óptica

• Baja atenuación: Es el medio físico que menos atenúa una señal.
• Gran ancho de banda: Permite transmitir una gran capacidad de información.
• Peso y tamaño reducidos.
• Gran flexibilidad.
• Aislamiento eléctrico entre terminales.
• Ausencia de radiación emitida.
• Inmunidad frente a interferencias exteriores.
• Bajo costo y mantenimiento.