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.

 

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

¿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