Fabricación de la Fibra Óptica

Objetivos Estudiar la fibra óptica, mediante la compresión de sus métodos de fabricación. Conocer los diferentes materiales a ser usados en la fabricación de la fibra óptica. Detallar el proceso de la fabricación de la fibra óptica.

Introducción Una fibra óptica no es más que un larguísimo filamento de vidrio, tan fino que es perfectamente flexible, debidamente protegido por una camisa plástica Tengamos en cuenta que el grosor estándar de la fibra es 125 micras (aproximadamente el doble que un cabello humano) y el núcleo es de unas 8 micras

Marco Teórico BREVE HISTORIA DE LA FIBRA ÓPTICA Los primeros cables submarinos que sirvieron para la comunicación entre continentes fueron los cables telegráficos Les han sucedido los cables coaxiales La regla general durante mucho tiempo para las comunicaciones a larga distancia fueron los enlaces de radio por satélite, que no cedieron el paso a los cables ópticos La fibra óptica puede decirse que fue obtenida en 1951 1970 CORNING GLASS 20 db/km

QUE ES LA FIBRA ÓPTICA? La luz se mueve a la velocidad de la luz en el vacío Dependiendo de la velocidad se le asigna un Índice de Refracción Los efectos de reflexión y refracción que se dan en la frontera entre dos medios dependen de sus Índices de Refracción. aspectos

Concepto de fibra Óptica Los circuitos de fibra óptica son filamentos de vidrio (compuestos de cristales naturales) o plástico (cristales artificiales), del espesor de un pelo (entre 10 y 300 micrones).

Cómo funciona la Fibra Óptica? En un sistema de transmisión por fibra óptica existe un transmisor que se encarga de transformar las ondas electromagnéticas en energía óptica o en luminosa En resumen, se puede decir que este proceso de comunicación, la fibra óptica funciona como medio de transportación de la señal luminosa, generado por el transmisor de LED’S (diodos emisores de luz) y láser.

Características Técnicas: La capacidad de transmisión de información que tiene una fibra óptica depende de tres características fundamentales:   1) Del diseño geométrico de la fibra. 2) De las propiedades de los materiales empleados en su elaboración. (Diseño óptico) 3) De la anchura espectral de la fuente de luz utilizada.

Características Mecánicas Tensión: cuando se estira o contrae el cable Compresión: es el esfuerzo transversal Impacto: se debe principalmente a las protecciones del cable óptico. Enrollamiento: existe siempre un límite para el ángulo de curvatura Torsión: es el esfuerzo lateral y de tracción Limitaciones Térmicas: estas limitaciones difieren en alto grado según se trate de fibras realizadas

FABRICACIÓN DE LA FIBRA OPTICA métodos para la consecución de fibras de vidrio, estos son principalmente dos: Técnicas convencionales en las cuales se mantiene el material vítreo en estado fundido produciéndose así una estructura de vidrio multicapa. Métodos de deposición en fase vapor que permiten fabricar vidrios silicatados que no podrían procesarse en fase líquida debido a su alto punto de fusión.  

Diagrama de bloques

Técnicas de fase liquida Aquí el proceso se inicia a partir de obtener los materiales a mezclarse estando lo más puros posibles. Los problemas en esta fase vienen dados por: La contaminación ambiental que puede incorporarse a la mezcla. En ambiente de alta pureza donde se elimine este problema hay incorporaciones de material del recipiente a la mezcla.

de fase liquida para obtención de preformar para fibra óptica

Manufacturado de la fibra Por último nos queda el proceso de estirado. La primera fase consiste en introducir el material del núcleo (cilindro macizo) en el interior de la envoltura (cilindro hueco) Hay nuevos métodos que evitan la fabricación de los cilindros iniciales y consisten en el método del doble recipiente

Formación de una fibra por estirado de preformas

Método del doble recipiente para procesado de fibra continua.

Técnicas de fase vapor Este tipo de proceso se utiliza para conseguir vidrios ricos en sílice, con alta transparencia y óptimas propiedades ópticas Variación del índice de refracción de la sílice con distintos dopantes.

Proceso de oxidación externa en fase vapor (OVPO) Consiste en pasar los compuestos en fase vapor a través de una llama generada por una reacción O-H Esquema del proceso de oxidación externo en fase vapor (OVPO) Deposición del material. b) Eliminación de la porosidad c) Estirado de la Fibra.

Deposición de vapor axial (VAD) Consiste en la deposición de los materiales de formación de la fibra en un extremo en lugar de sobre toda la superficie. Proceso de deposición de vapor axial.

Deposición química de vapor modificada (MCVD) Consiste en la utilización de un compuesto muy volátil del Si, típicamente que entra en contacto con oxígeno y forma el y agua que se evapora Esquema del método de deposición en fase vapor modificado: Deposición por capas b) Colapso del cilindro previo para obtener el cilindro preformado c) Estirado de la fibra.

Deposición química de vapor modificada (MCVD) Consiste en la utilización de un compuesto muy volátil del Si, típicamente que entra en contacto con oxígeno y forma el y agua que se evapora Esquema del método de deposición en fase vapor modificado: Deposición por capas b) Colapso del cilindro previo para obtener el cilindro preformado c) Estirado de la fibra.

Deposición química activada por plasma (PCVD) Esta técnica es una variación de la anterior de forma que se varía el tipo de calentamiento de los vapores Sistema de deposición química de vapor activada por plasma (PCVD)

Deposición química activada por plasma (PCVD) Esta técnica es una variación de la anterior de forma que se varía el tipo de calentamiento de los vapores Sistema de deposición química de vapor activada por plasma (PCVD)

Características de la fabricación de fibra Multimodo Pruebas y Mediciones Luego del estirado la fibra pasa a la etapa de prueba y medidas en la cual se verifican todos los parámetros ópticos y geométricos Características de la fabricación de fibra Multimodo

Características de la fabricación de fibra Multimodo Pruebas y Mediciones Luego del estirado la fibra pasa a la etapa de prueba y medidas en la cual se verifican todos los parámetros ópticos y geométricos Características de la fabricación de fibra Multimodo

Características de la fabricación de fibra Monomodo Pruebas y Mediciones Características de la fabricación de fibra Monomodo

CUIDADOS PARA LA FIBRA ÓPTICA Aunque la fibra óptica es relativamente robusta y resistente, pueden surgir durante su manipulación pequeñas fracturas que, además de perjudicar la transmisión ESTANDARES DE LA FIBRA ÓPTICA

Conclusiones. La fibra óptica se convirtió en la forma más efectiva para la transmisión de datos en la actualidad. Debe tenerse un absoluto cuidado en el proceso de fabricación debido a que las fallas de fabricación podrían causar mucho daño en la transmisión. Cada método de fabricación dará una calidad física diferente a la fibra óptica. Aunque la fibra óptica es muy eficaz hoy en día aún se van buscado mezcla de componentes mucho mas eficaces.