jueves, 12 de abril de 2012

ETAPAS DE UN SIST. DE COM. DE FIBRA ÓPTICA ;;

FIBRA ÓPTICA


TIPOSS :

Cable de fibra por su composición hay tres tipos disponibles actualmente:

  • Núcleo de plástico y cubierta plástica
  • Núcleo de vidrio con cubierta de plástico (frecuentemente llamada fibra PCS, El núcleo silicio cu bierta de plástico)
  • Núcleo de vidrio y cubierta de vidrio (frecuentemente llamadas SCS, silicio cubierta de silicio)

CARACTERISTICAS :

Las fibras ópticas pueden ahora usarse como los alambres de cobre convencionales, tanto en pequeños ambientes autónomos (tales como sistemas de procesamiento de datos de aviones), como en grandes redes geográficas (como los sistemas de largas líneas urbanas mantenidos por compañías telefónicas).

El principio en que se basa la transmisión de luz por la fibra es la reflexión interna total; la luz que viaja por el centro o núcleo de la fibra incide sobre la superficie externa con un ángulo mayor que el ángulo crítico, de forma que toda la luz se refleja sin pérdidas hacia el interior de la fibra. Así, la luz puede transmitirse a larga distancia reflejándose miles de veces. Para evitar pérdidas por dispersión de luz debida a impurezas de la superficie de la fibra, el núcleo de la fibra óptica está recubierto por una capa de vidrio con un índice de refracción mucho menor; las reflexiones se producen en la superficie que separa la fibra de vidrio y el recubrimiento.

PERFIL DEL ÍNDICE :

El perfil del índice de una fibra óptica, es una representación gráfica del valor del índice refractivo, a través de la fibra. El índice refractivo esta indicado en el eje horizontal y la distancia radial del eje del núcleo sé gráfica en el eje vertical.
Hay dos tipos básicos de perfiles de índice: escalón y graduado. Una fibra de índice de escalón tiene un núcleo central, con un índice refractivo uniforme.

MODOS DE PROPAGACION :

Aunque para cualquier ángulo menor que el ángulo crítico el haz quedaría retenido dentro de la fibra, no todas las trayectorias son posibles. Los modos de la fibra óptica están relacionados con los modos de las cavidades resonantes, y su determinación se realizaría resolviendo las ecuaciones de Maxwell. Básicamente, se tiene que los patrones de interferencia se obtienen cuando el desfase de una trayectoria completa entre las fronteras es un múltiplo de 2p. El desfase total es la suma del desfase introducido en la trayectoria más el desfase introducido por la frontera núcleo-cubierta (para fibras de salto de índice).Sólo son posibles aquellos caminos en los que se cumpla que (mirar imagen inferior) la longitud de fase a del rayo 2 y la longitud de fase b del rayo 1, incluyendo los corrimientos de fase en la reflexión sean iguales (±np, para n = entero).


ÁNGULO Y CONO DE ACEPTACIÓN



En discusiones anteriores, fue mencionada varias veces la apertura de fuente a fibra, y fueron explicados los ángulos críticos y de aceptación en el punto en donde un rayo de luz choca a la interface de núcleo/cubierta. La siguiente discusión trata sobre la capacidad de reunir luz de la fibra, la habilidad de acopiar la luz de la fuente en el cable de fibra.

Cuando los rayos de luz entran a la fibra, chocan a la interface de aire/vidrio, en la normal A. El índice refractivo del aire es 1 y el índice refractivo del núcleo del vidrio es 1.5. En consecuencia, la luz que entra en la interface de aire/vidrio se propaga de un medio menos denso a un medio más denso. Bajo estas condiciones y de acuerdo a la ley de Snell, los rayos de luz se retractarán hacia la normal. Esto causa que los rayos de luz cambien de dirección y se propagan diagonalmente por el núcleo a un ángulo (qc)que es diferente que el ángulo de incidencia externo en la interface de aire/vidrio (qentrada). Para que un rayo pueda propasarse por un cable, debe chocar a la interface de núcleo/cubierta interno en un ángulo que sea mayor que el ángulo crítico (qc).

PÉRDIDAS EN LOS CABLES PARA LA FIBRA ÓPTICA



Las pérdidas de transmisión en los cables de fibra óptica son una de las características más importantes de la fibra. Las pérdidas en la fibra resultan en una reducción de la potencia de la luz, por lo tanto, reducen el ancho de banda del sistema, la velocidad de transmisión de información, eficiencia, y capacidad total del sistema. Las pérdidas de fibra predominantes son las siguientes:

  1. Pérdidas por absorción
  2. Pérdidas por dispersión de Rayleigh o materiales
  3. Dispersión cromática o de longitud de onda
  4. Pérdidas de radiación
  5. Dispersión modas
  6. Pérdidas por acoplamiento

domingo, 11 de marzo de 2012

Fibraa Öpticaa

Fibra Optica..

La construcción de la fibra óptica es sencilla, consta de un núcleo rodeado por un material llamado revestimiento. El índice de refracción del núcleo es mayor que el del revestimiento, lo cual permite que exista reflexión total interna. Cuando un haz luminoso dentro de un medio como agua o vidrio se aproxima a la superficie con un cierto ángulo, toda la luz se refleja hacia atrás dentro del medio. Este fenómeno se llama reflexión total interna. Si se logra insertar un haz luminoso dentro de una varilla de vidrio, y se hace que dicho haz incida en la superficie de la varilla con un ángulo adecuado, entonces no existirán rayos refractados y todo el haz de luz será reflejado hacia dentro; si se logra que dicho rayo incida nuevamente sobre la superficie de la sustancia con un ángulo mayor que c, entonces el mismo viajará dentro de la varilla hasta el extremo opuesto.







La siguiente tabla muestra las características de velocidad de algunos dieléctricos en comparación con la velocidad de la luz, misma que es de 300 mil kilómetros por segundo.
Material dieléctrico
% Velocidad
Velocidad (Km/s)
Polietileno sólido
65.9%
197,700
PTFE
(Politetrafluoroetileno) sólido
69.4%
208,200
Polietileno
espumoso
80%
240,000
PTFE
(Politetrafluoroetileno) espumoso
85%
255,000





PROPIEDADES..



Las propiedades físicas más importantes son sus propiedades mecánicas las cuales son:

Modulo de Young


Se define como la fuerza por unidad de área que produce un alargamiento en la fibra óptica, donde su valor se encuentra entre 700 kp/mm2

Carga de Rotura


Es la mínima fuerza por unidad de área que es capaz de romper la fibra óptica, donde su valor es de 400 kp/mm2

Alargamiento en el punto de rotura


Es de 5 % la carga de tracción aplicada durante 1 seg. a toda la longitud de la fibra óptica es de 5 N.

Coeficiente de dilatación


Indica el alargamiento que sufre la fibra óptica por cada grado de temperatura.

Su valor para la fibra óptica es de 0,5.10E-6 °C, esto quiere decir que 1000 m. de fibra óptica sufrirán un alargamiento de 25 mm al pasar de 20 °C a 70 °C.


APLICACIONES.

La aplicaciones de la fibra óptica hoy en día son múltiples. Además, esta en un continuo proceso de expansión, sin conocer exactamente límites sobre ello.

Partiendo de que la fibra óptica transmite luz, todas las aplicaciones que se basan en la luminosidad (bien sea por falta de esta, por difícil acceso, con fines decorativos o búsqueda de precisión) tiene cabida este campo.
Si a todo esto sumamos la gran capacidad de transmisión de información de este medio, (debido a su gran ancho de banda, baja atenuación, a que esta información viaja a la velocidad de la luz, etc.) dichas aplicaciones se multiplican.
Campos tales como las telecomunicaciones, medicina, arqueología, prácticas militares, mecánica y vigilancia se benefician de las cualidades de este herramienta óptica.



 

domingo, 4 de marzo de 2012

LED !

¿Qué es un LED?

Led es un acrónimo para “Diodo emisor de luz” (Light Emiting Diode)
Su luz es producida por un semiconductor de diodo, dentro de una cápsula sólida de Epoxy, la cual actúa como bombillo cuando la corriente pasa a través de las terminales. Los mismos, para funcionar, necesitan un mínimo de 3 Volts.


Los colores que se comercializan habitualmente son el blanco, azul, rojo, verde & ámbar.

¿Cómo funciona un LED?


  • LED =“Diodo emisor de luz” (Light Emiting Diode)
  • Luz producida por un semiconductor (Diodo) dentro de una cápsula que actúa como bombillo cuando la corriente pasa a través de las terminales.
  • Necesita un mínimo voltaje de 3 Volts
  • Colores: blanco, azul, rojo, verde & ámbar

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¿Qué es un LED LASER?

El diodo láser es un dispositivo semiconductor similar a los diodos LED pero que bajo las condiciones adecuadas emite luz láser. A veces se los denomina diodos láser de inyección, o por sus siglas inglesas LD o ILD.
En los diodos láser, para favorecer la emisión estimulada y generación de luz láser, el cristal semiconductor del diodo puede tener la forma de una lámina delgada con un lado totalmente reflectante y otro sólo reflectante de forma parcial (aunque muy reflectante también), lográndose así una unión PN de grandes dimensiones con las caras exteriores perfectamente paralelas y reflectantes.

Algunas aplicaciones
  • Comunicaciones de datos por fibra óptica.
  • Lectores de CD, DVD, Blu-rays, HD DVDs, entre otros.
  • Interconexiones ópticas entre circuitos integrados.
  • Impresoras láser.
  • Escáneres o digitalizadores.
  • Punteros láser.
  • Sensores.

¿Qué es un fotodetector?


La definición básica de un fotodetector radica en su funcionamiento como transductor de luz que proporciona una señal eléctrica como respuesta a la radiación óptica que incide sobre la superficie sensora.

Existen dos tipos fundamentales de detectores de luz, los térmicos y los fotónicos que operan con mecanismos de transducción diferentes.

Los detectores térmicos absorben (detectan) la energía de los fotones incidentes en forma de calor con lo que se produce un incremento en la temperatura del elemento sensor que implica también un cambio en sus propiedades eléctricas como por ejemplo la resistencia. El cambio en esta propiedad eléctrica en función del flujo radiante recibido es lo que permite su medida a través de un circuito exterior. La mayoría de esta clase de fotodetectores son bastante ineficientes y relativamente lentos como resultado del tiempo requerido para cambiar su temperatura, lo que les hace inadecuados para la mayor parte de las aplicaciones fotónicas.

¿Como funciona?

Los detectores fotónicos no utilizan la energía del fotón en forma de calor, sino que la invierten en incrementar la energía de sus portadores de carga, con lo que se modifican las propiedades de conducción eléctrica de los sistemas detectores en función del flujo de fotones recibido. Este proceso de conversión implica la transformación de los fotones incidentes en electrones, pero esta respuesta simple no tendría ninguna relevancia si esos electrones no se ponen en movimiento para generar una corriente, que es la magnitud que realmente podemos medir, para ello en ocasiones hay que aplicar un campo eléctrico, dando lugar a un esquema como el de la figura 4.1. Dado su origen, la corriente así generada recibe el nombre de fotocorriente. Es a esta clase de detectores a la que nos vamos a dedicar en este tema.

Esquema básico de un dispositivo