Sistemas de Comunicaciones de Fibra Óptica ING. JAVIER MANSILLA LECTURA 1

Sistemas de Comunicaciones de Fibra Óptica  PROPÓSITO DE LA PRESENTE LECTURA, Dar a conocer la teoría que rige el comportamiento de las señales de comunicaciones a través de la fibra óptica como medio de transmisión.  QUE ES LO QUE ESPERA DEL ALUMNO, Al concluir la lectura, el alumno deberá realizar un trabajo grupal de investigación, que le será asignado con el propósito de que profundice los conceptos impartidos.  QUE INFORMACIÓN DEBEN RETENER. Los conceptos básicos y conclusiones de la lectura

Sistemas de Comunicaciones de Fibra Óptica 1. Introducción. 3.Arquitectura de las redes de telecomunicaciones TEMA: INTRODUCCIÓN A LAS COMUNICACIONES ÓPTICAS CONTENIDO DE LA LECTURA N° 1 4.La Luz 5.Conceptos básicos de la fibra óptica 6.Conclusiones 2.Motores de la evolución de las redes.

Sistemas de Comunicaciones de Fibra Óptica 1. INTRODUCCIÓN “Las tecnologías ópticas son el motor de la expansión de la banda ancha en Internet. No cabe duda de que Internet, tal como la conocemos en estos momentos, sería inviable sin las tecnologías ópticas ni las normas de interconexión de redes asociadas.”

Sistemas de Comunicaciones de Fibra Óptica 1. INTRODUCCIÓN (cont.)

Sistemas de Comunicaciones de Fibra Óptica 1. INTRODUCCIÓN (cont.)

Sistemas de Comunicaciones de Fibra Óptica La transferencia de información se realiza típicamente entre dos o mas ubicaciones y/o personas 1. INTRODUCCIÓN (cont.)

Sistemas de Comunicaciones de Fibra Óptica  Las redes de telecomunicaciones facilitan y agilizan la transferencia de información 1. INTRODUCCIÓN (cont.)

Sistemas de Comunicaciones de Fibra Óptica 1. INTRODUCCIÓN (cont.)

Sistemas de Comunicaciones de Fibra Óptica 2. MOTORES DE LA EVOLUCIÓN DE LAS REDES  Aumento de la velocidad de procesamiento y reducción del Costo de la informática

Sistemas de Comunicaciones de Fibra Óptica  Atractivo del Servicio de la Internet El límite entre de la oferta que brindan los proveedores de contenidos, aplicaciones, comunicaciones, etc. y la demanda de los usuarios no está definida. 2. MOTORES DE LA EVOLUCIÓN DE LAS REDES (cont.)

Sistemas de Comunicaciones de Fibra Óptica 2. MOTORES DE LA EVOLUCIÓN DE LAS REDES (cont.)

Sistemas de Comunicaciones de Fibra Óptica 2. MOTORES DE LA EVOLUCIÓN DE LAS REDES (cont.)

Sistemas de Comunicaciones de Fibra Óptica 3. ARQUITECTURA DE LAS REDES DE TELECOM

Sistemas de Comunicaciones de Fibra Óptica  Redes privadas operadas por empresas o instituciones públicas para uso interno.  Redes de área local (LANs): en edificios de pocos Km.  Redes de área Metropolitana (MANs). Decenas a pocos cientos de Km.  Redes de área amplia (WANs): varios cientos a miles de Km.  Las redes MANs/WANs de las corporaciones usualmente están soportadas en las redes públicas. 3. ARQUITECTURA DE LAS REDES DE TELECOM (cont.)

Sistemas de Comunicaciones de Fibra Óptica Las redes de diversos servicios (telefonía, datos, video), han evolucionado. Desde enlaces punto a punto, luego redes especializadas y finalmente redes multiservicio. Evolución de las redes de telecom 3. ARQUITECTURA DE LAS REDES DE TELECOM (cont.)

Sistemas de Comunicaciones de Fibra Óptica Comunicaciones por señales de luz 4. LA LUZ

Sistemas de Comunicaciones de Fibra Óptica ¿Qué es la luz? 4. LA LUZ (cont.)

Sistemas de Comunicaciones de Fibra Óptica Ver vista ampliada 4. LA LUZ (cont.)

Sistemas de Comunicaciones de Fibra Óptica  Caracterización de las ondas por su longitud, velocidad y frecuencia Ver vista ampliada La luz como una onda 4. LA LUZ (cont.)

Sistemas de Comunicaciones de Fibra Óptica  Comportamiento como partícula (es decir la intensidad varía por el cambio de cantidad de partículas, efecto fotoeléctrico) Fotones Fuente de Luz visible Lentes de enfoque El efecto fotoeléctrico Prisma Selección de luz azul Placa metálica Electrones rechazados Medio menos denso Medio mas denso Medio menos denso Movimiento rápido de fotón Movimiento rápido de fotón Movimiento lento de fotón Ver vista ampliada Filtro “La luz está formada por corpúsculos y se propaga en línea recta”… corpúsculos Isaac Newton La luz como un tren de partículas 4. LA LUZ (cont.)

Sistemas de Comunicaciones de Fibra Óptica La fibra óptica como medio de transmisión Experimento de John Tyndall en Demostró el flujo de la luz en “zigzag” en un medio confinado Luz reflejada de la superficie Luz filtra gradualmente Agua que sale de la base 4. LA LUZ (cont.)

Sistemas de Comunicaciones de Fibra Óptica 4. LA LUZ (cont.)

Sistemas de Comunicaciones de Fibra Óptica Ventajas de la fibra óptica  Bajas pérdidas de transmisión (típicas de dB/Km) Permite mayores distancias entre repetidores y amplificadores Por comparación, el par trenzado de cobre UTP Cat. 5 tiene pérdidas de 7 dB/Km a 220 dB/Km en el rango de 64 KHz – 100 MHz Atenuación en la fibra óptica vs longitud de onda 4. LA LUZ (cont.) Ver vista ampliada

Sistemas de Comunicaciones de Fibra Óptica Ventajas de la fibra óptica Gran capacidad de transporte de información 4. LA LUZ (cont.)

Sistemas de Comunicaciones de Fibra Óptica Ventajas de la fibra óptica 4. LA LUZ (cont.)

Sistemas de Comunicaciones de Fibra Óptica 5. CONCEPTOS BÁSICOS DE LA FIBRA ÓPTICA  Una fibra óptica está compuesta de:  Un núcleo cilíndrico: con índice de refracción n 1 ≈ 1.5  Un cladding (revestimiento) con índice de refracción n 2 < n 1  Un buffer (recubrimiento o chaqueta primaria de acrilato): protege la fibra de daños Núcleo (vidrio dopado) Cladding (vidrio) Buffer (plástico) Sección transversal Vista en perspectiva

Sistemas de Comunicaciones de Fibra Óptica 5. CONCEPTOS BÁSICOS DE LA FIBRA ÓPTICA (cont.)

Sistemas de Comunicaciones de Fibra Óptica 5. CONCEPTOS BÁSICOS DE LA FIBRA ÓPTICA (cont.)

Sistemas de Comunicaciones de Fibra Óptica 5. CONCEPTOS BÁSICOS DE LA FIBRA ÓPTICA (cont.)

Sistemas de Comunicaciones de Fibra Óptica Transmisión de la luz en la fibra óptica 5. CONCEPTOS BÁSICOS DE LA FIBRA ÓPTICA (cont.)

Sistemas de Comunicaciones de Fibra Óptica Si ángulo crítico el rayo es reflejado y refractado Si ángulo crítico el rayo es totalmente reflejado La luz es eventualmente perdida (modo de fuga) La luz es transmitida (modo guiado) 5. CONCEPTOS BÁSICOS DE LA FIBRA ÓPTICA (cont.)

Sistemas de Comunicaciones de Fibra Óptica Modos de la fibra óptica ¿Qué hace a una fibra monomodo o multimodo? dimensión del núcleo n 1 y n 2 longitud de onda 5. CONCEPTOS BÁSICOS DE LA FIBRA ÓPTICA (cont.)

Sistemas de Comunicaciones de Fibra Óptica Parámetros de acoplamiento 5. CONCEPTOS BÁSICOS DE LA FIBRA ÓPTICA (cont.)

Sistemas de Comunicaciones de Fibra Óptica Atenuación en la fibra óptica 5. CONCEPTOS BÁSICOS DE LA FIBRA ÓPTICA (cont.)

Sistemas de Comunicaciones de Fibra Óptica Atenuación en la fibra óptica 5. CONCEPTOS BÁSICOS DE LA FIBRA ÓPTICA (cont.)

Sistemas de Comunicaciones de Fibra Óptica Atenuación en la fibra óptica 5. CONCEPTOS BÁSICOS DE LA FIBRA ÓPTICA (cont.)

Sistemas de Comunicaciones de Fibra Óptica Dispersión en la fibra óptica 5. CONCEPTOS BÁSICOS DE LA FIBRA ÓPTICA (cont.)

Sistemas de Comunicaciones de Fibra Óptica Limitaciones de la fibra óptica 5. CONCEPTOS BÁSICOS DE LA FIBRA ÓPTICA (cont.)

Sistemas de Comunicaciones de Fibra Óptica Limitaciones de la fibra óptica 5. CONCEPTOS BÁSICOS DE LA FIBRA ÓPTICA (cont.)

Sistemas de Comunicaciones de Fibra Óptica 6. CONCLUSIONES El rol de la f.o en las redes de telecomunicaciones en la era de la información es fundamental. El medio de transmisión de la f.o. La luz es su naturaleza Tiene ventajas sobre otros medios Tiene mecanismos y limitaciones

Sistemas de Comunicaciones de Fibra Óptica FIN DE LECTURA

Sistemas de Comunicaciones de Fibra Óptica  Proceso de fabricación de la fibra óptica (video 2) Proceso de fabricación de la fibra óptica (video 2)  Proceso de fabricación de la fibra óptica (video 1) Proceso de fabricación de la fibra óptica (video 1) VIDEOS DE REFORZAMIENTO Y MOTIVACIÓN Pulsar

Sistemas de Comunicaciones de Fibra Óptica EXPERIMENTO DE DOBLE RENDIJA DE YOUNG Experimento de la rendija doble (video) Retornar

Sistemas de Comunicaciones de Fibra Óptica Retornar

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Sistemas de Comunicaciones de Fibra Óptica Retornar Atenuación en la fibra óptica vs longitud de onda