jueves, 19 de diciembre de 2013

Fibra óptica

Es un medio de transmisión de datos empleado habitualmente en redes de datos, consiste en un hilo muy fino de material transparente de vidrio o materiales plásticos, por el que se envían pulsos de luz que representan los datos a transmitir, este haz de luz queda completamente confinado y se propaga por el interior de la fibra con un ángulo de reflexión por encima del ángulo límite de reflexión total, en función de la ley de Snell. La fuente de luz puede ser láser o un LED.

La fibra óptica se utiliza cada vez más en telecomunicaciones, ya que permite enviar gran cantidad de datos a una gran distancia, con velocidades similares a las de radio y superiores a las de cable convencional. Son el medio de transmisión por excelencia al ser inmune a las interferencias electromagnéticas, también se utilizan para redes locales, en donde se necesite aprovechar las ventajas de la fibra óptica sobre otros medios de transmisión.

Funcionamiento

Su funcionamiento consiste en transmitir por el núcleo de la fibra un haz de luz, tal que este no atraviese el revestimiento, sino que se refleje y se siga propagando. Esto se consigue si el índice de refracción del núcleo es mayor al índice de refracción del revestimiento, y también si el ángulo de incidencia es superior al ángulo límite. 

Ventajas

  • Una banda de paso muy ancha: lo que permite flujos muy elevados (del orden del Ghz). 
  • Pequeño tamaño: por lo tanto ocupa poco espacio.
  • Gran flexibilidad: el radio de curvatura puede ser inferior a 1 cm, lo que facilita la instalación.
  • Gran ligereza: el peso es del orden de algunos gramos por kilómetro, (unas nueve veces menos que el de un cable convencional).
  • Inmunidad total a las perturbaciones: del tipo electromagnético, lo que implica una calidad de transmisión óptima.
  • Gran seguridad: la intrusión en una fibra óptica es fácilmente detectable por el debilitamiento de la energía lumínica en recepción, además, no radia nada, lo que es interesante para aplicaciones que requieren alto nivel de confidencialidad.
  • No produce interferencias.
  • Insensibilidad a los parásitos: ideal para ser utilizada en medios industriales fuertemente perturbados (por ej:, en los túneles del metro).
  • Atenuación muy pequeña: independiente de la frecuencia, lo que permite salvar grandes distancias sin elementos  intermedios. Puede entregar comunicaciones hasta los 70 km. antes de que sea necesario regenerar la señal, además, puede extenderse a 150 km. utilizando amplificadores láser.
  • Gran resistencia mecánica: resistencia a la tracción, lo que facilita la instalación.
  • Resistencia al calor, frío y corrosión.
  • Facilidad para localizar los cortes: gracias a un proceso basado en la telemetría, lo que permite detectar rápidamente el lugar y posterior reparación de la avería, simplificando la labor de mantenimiento.
  • Con un coste menor respecto al cobre.
  • Factores ambientales.
Desventajas
  • La alta fragilidad de las fibras. 
  • Necesidad de usar transmisores y receptores más caros.
  • Los empalmes entre fibras son difíciles de realizar, especialmente en el campo, lo que dificulta las reparaciones en caso de ruptura del cable.
  • No puede transmitir electricidad para alimentar repetidores intermedios.
  • La necesidad de efectuar, en muchos casos, procesos de conversión eléctrica-óptica.
  • La fibra óptica convencional no puede transmitir potencias elevadas.
  • No existen memorias ópticas.
  • La fibra óptica no transmite energía eléctrica, esto limita su aplicación donde el terminal de recepción debe ser energizado desde una línea eléctrica. La energía debe proveerse por conductores separados.
  • Las moléculas de hidrógeno pueden difundirse en las fibras de silicio y producir cambios en la atenuación. El agua corroe la superficie del vidrio y resulta ser el mecanismo más importante para el envejecimiento de la fibra óptica. 
  • Incipiente normativa internacional sobre algunos aspectos referentes a los parámetros de los componentes, calidad de la transmisión y pruebas.