¿Cuáles son los elementos básicos de un sistema de comunicación por fibra óptica?

¿Cuáles son los elementos básicos de un sistema de comunicación por fibra óptica?

Para la transmisión de datos de gigabits y más allá de gigabits, la comunicación de fibra óptica es la opción ideal. Este tipo de comunicación se utiliza para transmitir voz, video, telemetría y datos a largas distancias y redes de área local o Red de computadoras . Un sistema de comunicación de fibra óptica utiliza tecnología de ondas de luz para transmitir los datos a través de una fibra al convertir las señales electrónicas en luz.

Algunos rasgos característicos excepcionales de este tipo de comunicación sistemas como gran ancho de banda, diámetro más pequeño, peso ligero, transmisión de señales de larga distancia, baja atenuación, seguridad de transmisión, etc., hacen de esta comunicación un elemento fundamental en cualquier infraestructura de telecomunicaciones. La información posterior sobre el sistema de comunicación por fibra óptica destaca sus rasgos característicos, elementos básicos y otros detalles.




Comunicación por fibra óptica

Comunicación por fibra óptica



¿Cómo funciona una comunicación de fibra óptica?

A diferencia de la transmisión basada en alambre de cobre, donde la transmisión depende completamente de las señales eléctricas que pasan a través del cable, la transmisión de fibra óptica implica la transmisión de señales en forma de luz de un punto a otro. Además, una red de comunicación de fibra óptica consta de circuitos de transmisión y recepción, una fuente de luz y dispositivos detectores como los que se muestran en la figura.

Cuando los datos de entrada, en forma de señales eléctricas, se envían al circuito del transmisor, los convierte en señales de luz con la ayuda de una fuente de luz. Esta fuente es de LED cuya amplitud, frecuencia y fases deben permanecer estables y libres de fluctuaciones para tener una transmisión eficiente. El haz de luz de la fuente es transportado por un cable de fibra óptica al circuito de destino donde la información es transmitida de regreso a la señal eléctrica por un circuito receptor.



Funcionamiento de la comunicación por fibra óptica

Funcionamiento de la comunicación por fibra óptica

El circuito del receptor consta de un fotodetector junto con un circuito electrónico apropiado, que es capaz de medir la magnitud, frecuencia y fase del campo óptico. Este tipo de comunicación utiliza las longitudes de onda cercanas al banda de infrarrojos que están justo por encima del rango visible. Tanto el LED como el láser se pueden utilizar como fuentes de luz según la aplicación.

3 elementos básicos de un sistema de comunicación por fibra óptica

Hay tres elementos básicos principales del sistema de comunicación por fibra óptica. Son




  1. Fuente de luz compacta
  2. Fibra óptica de baja pérdida
  3. Detector de fotos

Los accesorios como conectores, interruptores, acopladores, dispositivos de multiplexación, amplificadores y empalmes también son elementos esenciales en este sistema de comunicación.

1. Fuente de luz compacta

Diodos láser

Diodos láser

Dependiendo de las aplicaciones como las redes de área local y los sistemas de comunicación de larga distancia, los requisitos de la fuente de luz varían. Los requisitos de las fuentes incluyen potencia, velocidad, ancho de línea espectral, ruido, robustez, costo, temperatura, etc. Se utilizan dos componentes como fuentes de luz: la luz emite diodos (LED) y diodos láser.

Los diodos emisores de luz se utilizan para distancias cortas y aplicaciones de baja velocidad de datos debido a su bajo ancho de banda y capacidades de potencia. Dos de estas estructuras de LED incluyen sistemas emisores de superficie y borde. Los diodos emisores de superficie son de diseño simple y fiables, pero debido a su ancho de línea más amplio y a su limitación de frecuencia de modulación, se utilizan principalmente diodos emisores de borde. Los diodos emisores de borde tienen capacidades de alta potencia y ancho de línea más estrecho.

Para distancias más largas y transmisión de alta velocidad de datos, se prefieren los diodos láser debido a su alta potencia, alta velocidad y características de ancho de línea espectral más estrecho. Pero estos son inherentemente no lineales y más sensibles a las variaciones de temperatura.

LED vs diodos láser

LED vs diodos láser

Hoy en día, muchas mejoras y avances han hecho que estas fuentes sean más confiables. A continuación se ofrecen algunas de estas comparaciones de estas dos fuentes. Ambas fuentes se modulan utilizando técnicas de modulación directa o externa.

2. Fibra óptica de baja pérdida

La fibra óptica es un cable, que también se conoce como guía de ondas dieléctrica cilíndrica hecha de material de baja pérdida. Una fibra óptica también considera los parámetros como el entorno en el que está operando, la resistencia a la tracción, la durabilidad y la rigidez. El cable de fibra óptica está hecho de plástico o vidrio extruido de alta calidad (si) y es flexible. El diámetro del cable de fibra óptica está entre 0,25 y 0,5 mm (un poco más grueso que un cabello humano).

Cable de fibra óptica

Cable de fibra óptica

Un cable de fibra óptica consta de cuatro partes.

  • Centro
  • Revestimiento
  • Buffer
  • Chaqueta

Centro

El núcleo de un cable de fibra es un cilindro de plástico que se extiende a lo largo de la longitud del cable de fibra y ofrece protección mediante un revestimiento. El diámetro del núcleo depende de la aplicación utilizada. Debido a la reflexión interna, la luz que viaja dentro del núcleo se refleja desde el núcleo, el límite del revestimiento. La sección transversal del núcleo debe ser circular para la mayoría de las aplicaciones.

Revestimiento

El revestimiento es un material óptico exterior que protege el núcleo. La función principal del revestimiento es que refleja la luz de regreso al núcleo. Cuando la luz entra a través del núcleo (material denso) en el revestimiento (material menos denso), cambia su ángulo y luego se refleja de regreso al núcleo.

Buffer

La función principal del búfer es proteger la fibra de daños y miles de fibras ópticas dispuestas en cientos de cables ópticos. Estos paquetes están protegidos por la cubierta exterior del cable que se llama chaqueta.

CHAQUETA

Las cubiertas de los cables de fibra óptica están disponibles en diferentes colores que pueden hacernos reconocer fácilmente el color exacto del cable con el que estamos tratando. El color amarillo significa claramente un cable monomodo y el color naranja indica multimodo.

2 tipos de fibras ópticas

Fibras monomodo: Las fibras monomodo se utilizan para transmitir una señal por fibra; estas fibras se utilizan en teléfonos y televisores. Las fibras monomodo tienen núcleos pequeños.

Fibras multimodo: Las fibras multimodo se utilizan para transmitir muchas señales por fibra; estas señales se utilizan en computadoras y redes de área local que tienen núcleos más grandes.

3. Detectores de fotos

El propósito de los fotodetectores es convertir la señal luminosa en una señal eléctrica. Dos tipos de detectores de fotos se utilizan principalmente para receptores ópticos en sistemas de comunicación óptica: fotodiodo PN y fotodiodo de avalancha. Según las longitudes de onda de la aplicación, la composición del material de estos dispositivos varía. Estos materiales incluyen silicio, germanio, InGaAs, etc.

Se trata de los elementos básicos del sistema de comunicación por fibra óptica. Para obtener información adicional y cualquier tipo de asistencia, escríbanos ya que alentamos y agradecemos sus sugerencias, comentarios, consultas y comentarios. Comparta sus ideas, sugerencias y comentarios en la sección de comentarios que figura a continuación.

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