Conceptos bsicos de Fibra ptica: Transmisores y receptores pticos, fuentes de luz, detectores de luz, tipos de conectores y tcnicas de empalme.

Conceptos bsicos de Fibra ptica: Transmisores y receptores pticos, fuentes de luz, detectores de luz, tipos de conectores y tcnicas de empalme.Presentan:Jess EspinozaMartin ValenzuelaSergio ZazuetaTransmisores y receptores pticosSistema ptico bsico.El transmisor consta de un generador de portadora (haz de luz)y un modulador. Los pulsos de informacin modulan a la portadora que se enciende y apaga. El transmisor bsico es, en esencia, una fuente de luz.Las fuentes de luz ms comunes son los diodos LED y laser, que se conmutan a velocidad muy alta, lo cual permite transmitir pulsos digitales a velocidades altas.El receptor consta de un detector de pulsos de luz que los convierte en seal elctrica. Esta seal se amplifica y se reforma para obtener la seal original. Las fotos detectoras ms comunes son los diodos PIN y APD.Para formar un sistema bidireccional funcional, se implementa un segundo grupo idntico de dispositivos de modulacin y deteccin en sentido opuesto.

Transmisores y receptores pticos

Diodo emisor de luz LEDEl LED emite luz cuando se lo polariza para conducir. Si un electrn libre encuentra un hueco, se combinan, y en el proceso liberan energa en forma de luz. Son de GaAs o InP, superiores al Si en la emisin de luz.Se disea para emitir el color de luz deseado. Para la transmisin por fibra se utilizan los colores de 850 y 1310 nm no visibles, ubicados en el infrarrojo cercano. En estas longitudes de onda las fibras presentan bajas prdidas.El LED no es perfecto, la luz que emite consiste en ms de una longitud de onda. La radiacin se produce del material tipo-P y alrededor de la unin.

Transmisor LEDConsta de un LED y su circuito excitador. Los pulsos de datos se aplican a una compuerta lgica que opera un transistor interruptor, colocando al LED en apagado y encendido a una velocidad del orden de decimas de ns.Cuando la entrada es un pulso positivo (1 binario), la salida de la compuerta es cero, por tanto, el interruptor est apagado y el LED se polariza a conduccin a travs de la resistencia y se pone a encendido.Cuando la entrada es cero, el interruptor se enciende y puntea al LED, el cual cambia de estado a apagado.

Diodo lser.Laser es un acrnimo para light amplificator by stimulated of radiation (amplificacin de luz por emisin estimulada de radiacin). El dispositivo laser consta de un medio activo capaz de generar un haz lser.

Detectores de luzFotodiodo: Es un diodo de unin PN de Si, sensible a la luz, polarizando a la inversa. La nica corriente que fluye por l es una corriente de fuga en inversa bastante pequea.Cuando la luz incide en el diodo, la corriente de fuga se incrementa. Al fluir a travs de una resistencia produce una cada de voltaje. El resultado es un pulso de voltaje.Diodo PIN: La sensibilidad de un fotodiodo aumenta y su tiempo de respuesta disminuye si se le aade una capa sin impureza o intrnseca entre las capas. El resultado es un diodo PIN.Diodo de avalancha: El ms rpido y sensible, pero caro y de circuito complicado. Igual que el fotodiodo, el APD se polariza en inversa.Receptor de luz: consta de un PIN y de circuitos de amplificacin, que convierte los pulsos de luz en corriente elctrica que amplifica, el voltaje de salida del amplificador es la corriente amplificada por el resistor.

Fuentes de luzEsquema bsico de emisin de luz.Son tomos previamente excitados se desexcitan empleando toda o parte de su energa de excitacin en la emisin de luz. Hay dos mecanismos distintos de desexcitacin con emisin de luz: emisin espontnea (independiente de si hay luz en el entorno del tomo excitado) y emisin estimulada (influida por la existencia de luz en el entorno del tomo excitado).Fuentes de luz convencionales. Funcionan por emisin espontnea. Son las lmparas de incandescencia (bombillas) y las lmpara de descarga en gases (fluorescentes, lmparas de sodio o mercurio como las del alumbrado pblico, pantallas de plasma, etc). En ambos casos los tomos son excitados por colisiones con los electrones de una corriente elctrica. En el caso de las bombillas el espectro emitido es semejante al de un cuerpo negro, con temperaturas de algunos miles de grados, mientras que en los gases el espectro suele ser una serie de picos ms o menos anchos dependiendo de la temperatura, concentracin el gas, etc.LED (Light Emiting Diode). En un slido los niveles energticos electrnicos forman bandas: la banda de conduccin (nivel excitado) y la banda de valencia (nivel fundamental).Laser (Light Amplifier by Stimulated Emission of Radiation). Entre las caractersticas ms relevantes de esta fuente de luz estn su potencia, mono cromaticidad, direccionalidad. Estas caractersticas surgen de la combinacin de dos factores: la emisin estimulada y la cavidad que suele alojar al medio emisor.

Detectores de luz.Los detectores.Se pueden clasificar en dos grupos: trmicos y fotnicos. Los detectores trmicos se basan en la modificacin de una propiedad material (por ejemplo la resistencia) con la temperatura, que a su vez depende de la potencia luminosa incidente sobre l. Se caracterizan por tener una respuesta similar en un intervalo espectral muy amplio, incluyendo el infrarrojo, y por ser ms lentos. Ejemplos: termopares y termopilas, bolmetros, neumticos y piroelctricosDetectores de luz.Los detectores fotnicos se basan en la conversin de fotones en pares electrn-hueco (promocin de un electrn de la banda de valencia a la de conduccin) el seno de un semiconductor o en la extraccin de electrones del seno de un metal (efecto fotoelctrico). La deteccin consiste en la medida de la corriente elctrica as generada, por ejemplo midiendo el voltaje en una resistencia en serie. Detectores fotnicos son los fotocotodos, fotomultiplicadores, diodos de unin p-n (fotodiodos) y fotoconductores. Tipos de conectores de la fibra ptica.

FC, que se usa en la transmisin de datos y en las telecomunicaciones.FDDI, se usa para redes de fibra ptica.LC y MT-Array que se utilizan en transmisiones de alta densidad de datos.SC y SC-Dplex se utilizan para la transmisin de datos.ST o BFOC se usa en redes de edificios y en sistemas de seguridad.

Tipos de conectores de la fibra ptica.

Tcnicas de empalme

Existen fundamentalmente 2 tcnicas diferentes de empalme que se emplean para unir permanentemente entre s fibras pticas.La primera es el empalme por fusin que actualmente se utiliza en gran escala, y la segunda el empalme mecnico.

Empalme por fusin

Se realiza fundiendo el ncleo, siguiendo las etapas de:preparacin y corte de los extremosalineamiento de las fibrassoldadura por fusinproteccin del empalmeEmpalme mecnicoEste tipo de empalme se usa en el lugar de la instalacin donde el desmontaje es frecuente, es importante que las caras del ncleo de la fibra ptica coincidan exactamente. Consta de un elemento de auto alineamiento y sujecin de las fibras y de un adhesivo adaptador de ndice que fija los extremos de las fibras permanentemente.Despus de realizado el empalme de la fibra ptica se debe proteger con:manguitos metlicosmanguitos termoretrctilesmanguitos plsticos.