4.7 Componentes de la FO
Componenetes de la FO
Dentro de los componentes que se usan en la fibra óptica caben destacar los siguientes: los conectores, el tipo de emisor del haz de luz, los conversores de luz, etc.
Transmisor de energía óptica. Lleva un modulador para transformar la señal electrónica entrante a la frecuencia aceptada por la fuente luminosa, la cual convierte la señal electrónica (electrones) en una señal óptica (fotones) que se emite a través de la fibra óptica.
Detector de energía óptica. Normalmente es un fotodiodo que convierte la señal óptica recibida en electrones (es necesario también un amplificador para generar la señal)
Su componente es el silicio y se conecta a la fuente luminosa y al detector de energía óptica. Dichas conexiones requieren una tecnología compleja.
Para unir la fibra óptica con el transmisor y el receptor se utilizan conectores, que son, por definición, dispositivos desmontables utilizados cuando se necesitan conectar y desconectar fácilmente las fibras. En el mercado existen dos tipos de conectores: los metálicos y los de plástico, que a su vez se pueden dividir en conectores para fibras múltiples y para fibras únicas. Los conectores de metálicos sirven para fibras de alta calidad, utilizadas en los sistemas de transmisión de un tráfico de información elevado, debiendo presentar muy bajas pérdidas. Los conectores de plástico requieren las mismas características de calidad, utilizándose en conectores de cubierta de plástico. Se usan con fibras de diámetro más elevado, con lo cual son más sencillos mecánicamente y, en consecuencia, más económicos.
Estos conectores, han de presentar unas características comunes:
- Pérdida de inserción baja (< 1.5 dB) y insensible a cambios de temperatura
- Pérdida de retorno alta
- Conectarse y desconectarse hasta 1000 veces sin degradación de la transmisión
- Protección contra humedad y polvo
- Resistir altas tensiones
Se recurre al empalme cuando se quiere unir tramos de cable de fibra óptica en enlaces donde la distancia a cubrir es grande, utilizándose también para reparar cables ópticos ya instalados.
Actualmente existen tres formas de realizar un empalme de fibras:
1.Mediante un conector. Es totalmente desmontable, por lo que nos permite la conexión y desconexión continua sin degradación de la transmisión. La única desventaja que esto tiene es que la atenuación es mayor.
2.Mediante fusión mecánica. Une las fibras preparadas en un tubo ajustado de forma semipermanente.
3.Mediante fusión térmica. Es un sistema permanente, el cual consiste en calentar hasta el punto de fusión las puntas preparadas de las dos fibras, las cuales se empalman con una máquina. Lo negativo de este método es el costo.
Al unir dos fibras hay que tener mucho cuidado, ya que, si las 2 fibras no son exactamente iguales, obtendremos una atenuación cuya magnitud dependerá de las características de dichas fibras.
Indice escalonado indice gradual. MONOMODO
FOTO DIODO DE AVAL ANCHA (ADP). - Diodo PIN
LED LD
(IZQ)Interfaz eléctrica - Convertidor de código
(DR)Interfaz eléctrica Regeneración de reloj Conversión de código
Tipos de pulido
Los extremos de la fibra necesitan un acabado específico en función de su forma de conexión. Los acabados más habituales son:
PC (Physical Contact): Las fibras son terminadas de forma convexa, poniendo en contacto los núcleos de ambas fibras.
UPC (Ultra PC): Similar al anterior pero aún mejor.
(Angled PC): Similar al UPC pero con el plano de corte ligeramente inclinado. Proporciona unas pérdidas similares al Enhanced UPC.
SPC (Super PC): Similar al PC pero con un acabado más fino. Tiene menos pérdidas de retorno.
Tipos de conectores
Estos elementos se encargan de conectar las líneas de fibra a un elemento, ya puede ser un transmisor o un receptor. Los tipos de conectores disponibles son muy variados, entre los que podemos encontrar se hallan los siguientes:
LC y MT-Array que se utilizan en transmisiones de alta densidad de datos.
SC y SC-Dúplex se utilizan para la transmisión de datos.
Emisores del haz de luz
Estos dispositivos se encargan de convertir la señal eléctrica en señal luminosa, emitiendo el haz de luz que permite la transmisión de datos, estos emisores pueden ser de dos tipos:
LEDS
LEDs. Utilizan una corriente de 50 a 100 mA, su velocidad de modulación es lenta, solo se suelen usar con fibras multimodo, pero su uso es fácil y su tiempo de vida es muy grande, además de ser económicos.
LASER
Láseres. Este tipo de emisor usa una corriente de 5 a 40 mA, son muy rápidos, se puede usar con los dos tipos de fibra, monomodo y multimodo, pero por el contrario su circuiteria es más compleja, su tiempo de vida es largo pero menor que el de los ledes y también son habitualmente más costosos, aunque en la actualidad hay productos de precio reducido y altas prestaciones. En la actualidad existen también láseres fabricados con fibra óptica amplificadora.
Conversores luz-corriente eléctrica
Este tipo de dispositivos convierten las señales luminosas que proceden de la fibra óptica en señales eléctricas. Se limitan a obtener una corriente a partir de la luz modulada incidente, esta corriente es proporcional a la potencia recibida, y por tanto, a la forma de onda de la señal moduladora.
Su nombre viene de que se componen de una unión P-N y entre esa unión se intercala una nueva zona de material intrínseco (I), la cual mejora la eficacia del detector.
Se utiliza principalmente en sistemas que permiten una fácil discriminación entre posibles niveles de luz y en distancias cortas.
Detectores APD: los fotodiodos de avalancha son fotodetectores que muestran, aplicando un alto voltaje en inversa, un efecto interno de ganancia de corriente (aproximadamente 100), debido a la ionización de impacto (efecto avalancha). El mecanismo de estos detectores consiste en lanzar un electrón a gran velocidad (con la energía suficiente), contra un átomo para que sea capaz de arrancarle otro electrón.
Estos detectores se pueden clasificar en tres tipos:
De silicio: presentan un bajo nivel de ruido y un rendimiento de hasta el 90 % trabajando en primera ventana. Requieren alta tensión de alimentación (200-300V).
De germanio: aptos para trabajar con longitudes de onda comprendidas entre 1000 y 1300 nm y con un rendimiento del 70 %.
De compuestos de los grupos III y V de la tabla periódica.
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