Medios de fibra óptica

SENA REGIONAL GUAJIRA
CENTRO INDUSTRIAL Y DE ENERGIAS ALTERNATIVAS
ADMINISTRACION DE REDES DE COMPUTADORES

MODULO: Cableado Estructurado
Taller 5: “Medios de fibra óptica ”
Descripción general
En este capítulo, se explican los conocimientos básicos del cable de fibra óptica, incluso su funcionamiento, su construcción y el tipo de conectores que utiliza. También se muestra cómo la tecnología de fibra óptica puede proveer importantes ventajas en comparación con el cobre en algunas implementaciones. Es importante comprender cómo opera el cable de fibra óptica a fin de trabajar con éste e instalarlo. Al finalizar este capítulo, tendrán una mejor comprensión de muchos de los factores del sistema de cables de fibra óptica.
Objetivos de aprendizaje
Al completar este módulo, el estudiante podrá realizar tareas relacionadas con lo siguiente:
• 5.1 Fibras ópticas
• 5.2 Ventajas y desventajas
• 5.3 Construcción
• 5.4 Conectores
• 5.5 Transmisión
Investigación:
1) Realice una breve comparación entre los diferentes tipos de Fibra Multimodo.

COMPARACION DE LOS TRES TIPOS DE FIBRAS OPTICAS.
Fibra de Indice de Escalón de Modo Sencillo.
Ventajas.
Hay una dispersión mínima.
La alta exactitud en la reproducción de los pulsos transmitidos en el lado de recepción, los anchos de bandas, más grandes, y las velocidades de transmisión de información, más altas, son posibles con las fibras de índice de escalón de modo sencillo que con los otros tipos de fibras.
Desventajas
Debido a que el núcleo central es muy pequeño, es difícil de acoplar la luz, dentro y fuera de este tipo de fibra.
Las fibras de índice de escalón de modo sencillo son costosas y difíciles de fabricar.
Fibra de Indice de Escalón Multimodo.
Ventajas.
Las fibras de índice de escalón multimodo son baratas y sencillas de fabricar.
Es fácil acoplar la luz, dentro y fuera de las fibras de índice de escalón multimodo; tienen una apertura de fuente a fibra relativamente grande.
Desventajas.
Los rayos de luz utilizan muchas trayectorias diferentes por la fibra, lo cual resulta en grandes diferencias en sus tiempos de propagación. En consecuencia, un pulso de luz que se propaga por una fibra de índice de escalón multimodo se distorsionará más que con otros tipos de fibras.
El ancho de banda y razón de transferencia de información posible, con este tipo de cable, son menores que con los otros tipos.
Fibra de Indice Graduado Multimodo.
Esencialmente, no hay ventajas o desventajas sobresalientes de este tipo de fibra.

2) Diferencia entre la fibra Multimodo y Monomodo.
3) Fibra Multimodo de Índice Gradiante Gradual:
Las fibras multimodo de índice de gradiente gradual tienen una banda de paso que llega hasta los 500MHz por kilómetro. Su principio se basa en que el índice de refracción en el interior del núcleo no es único y decrece cuando se desplaza del núcleo hacia la cubierta. Los rayos luminosos se encuentran enfocados hacia el eje de la fibra, como se puede ver en el dibujo. Estas fibras permiten reducir la dispersión entre los diferentes modos de propagación a través del núcleo de la fibra.
La fibra multimodo de índice de gradiente gradual de tamaño 62,5/125 m (diámetro del núcleo/diámetro de la cubierta) está normalizado, pero se pueden encontrar otros tipos de fibras:
Multimodo de índice escalonado 100/140 mm.
Multimodo de índice de gradiente gradual 50/125 m m.
Fibra Multimodo de índice escalonado:
Las fibras multimodo de índice escalonado están fabricadas a base de vidrio, con una atenuación de 30 dB/km, o plástico, con una atenuación de 100 dB/km. Tienen una banda de paso que llega hasta los 40 MHz por kilómetro. En estas fibras, el núcleo está constituido por un material uniforme cuyo índice de refracción es claramente superior al de la cubierta que lo rodea. El paso desde el núcleo hasta la cubierta conlleva por tanto una variación brutal del índice, de ahí su nombre de índice escalonado.
Fibra multimodo
Una fibra multimodo es aquella en la que los haces de luz pueden circular por más de un modo o camino. Esto supone que no llegan todos a la vez. Una fibra multimodo puede tener más de mil modos de propagación de luz. Las fibras multimodo se usan comúnmente en aplicaciones de corta distancia, menores a 1 km; es simple de diseñar y económico.
Su distancia máxima es de 2 km y usan diodos láser de baja intensidad.
El núcleo de una fibra multimodo tiene un índice de refracción superior, pero del mismo orden de magnitud, que el revestimiento. Debido al gran tamaño del núcleo de una fibra multimodo, es más fácil de conectar y tiene una mayor tolerancia a componentes de menor precisión.
Dependiendo el tipo de índice de refracción del núcleo, tenemos dos tipos de fibra multimodo:
Índice escalonado: en este tipo de fibra, el núcleo tiene un índice de refracción constante en toda la sección cilíndrica, tiene alta dispersión modal.
Índice gradual: mientras en este tipo, el índice de refracción no es constante, tiene menor dispersión modal y el núcleo se constituye de distintos materiales.
Además, según el sistema ISO 11801 para clasificación de fibras multimodo según su ancho de banda las fibras pueden ser OM1, OM2 0 OM3.
OM1: Fibra 62.5/125 µm, soporta hasta Gigabit Ethernet (1 Gbit/s), usan LED como emisores
OM2: Fibra 50/125 µm, soporta hasta Gigabit Ethernet (1 Gbit/s), usan LED como emisores
OM3: Fibra 50/125 µm, soporta hasta 10 Gigabit Ethernet(300 m), usan láser como emisores.
Fibra monomodo
Una fibra monomodo es una fibra óptica en la que sólo se propaga un modo de luz. Se logra reduciendo el diámetro del núcleo de la fibra hasta un tamaño (8,3 a 10 micrones) que sólo permite un modo de propagación. Su transmisión es paralela al eje de la fibra. A diferencia de las fibras multimodo, las fibras monomodo permiten alcanzar grandes distancias (hasta 100 km máximo, mediante un láser de alta intensidad) y transmitir elevadas tasas de información (decenas de Gb/s).




4) Distancias que se pueden alcanzar con los diferentes tipos de Fibra óptica
Las fibras multimodo: son las más utilizadas en las redes locales por su bajo coste. Los diámetros más frecuentes 62'5/125 y 100/140 micras. Las distancias de transmisión de este tipo de fibras están alrededor de los 2'4 kms. y se utilizan a diferentes velocidades: 10 Mbps, 16 Mbps y 100 Mbps.
Una fibra Monomodo: es una fibra óptica en la que sólo se propaga un modo de luz. Se logra reduciendo el diámetro del núcleo de la fibra hasta un tamaño (8,3 a 10 micrones) que sólo permite un modo de propagación. Su transmisión es paralela al eje de la fibra. A diferencia de las fibras multimodo, las fibras monomodo permiten alcanzar grandes distancias (hasta 100 km máximo, mediante un láser de alta intensidad) y transmitir elevadas tasas de información (decenas de Gb/s).



5) Cuales son los diferentes tipos de conectores utilizados en Fibra óptica
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:


Tipos de conectores de la fibra óptica.
FC, que se usa en la transmisión de datos y en las telecomunicaciones.
FDDI, se usa para redes de fibra óptica.
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.
ST o BFOC se usa en redes de edificios y en sistemas de seguridad.


6) Diferentes usos de la Fibra óptica.
Se puede usar como una guía de onda en aplicaciones médicas o industriales en las que es necesario guiar un haz de luz hasta un blanco que no se encuentra en la línea de visión.
La fibra óptica se puede emplear como sensor para medir tensiones, temperatura, presión así como otros parámetros.
Es posible usar latiguillos de fibra junto con lentes para fabricar instrumentos de visualización largos y delgados llamados endoscopios. Los endoscopios se usan en medicina para visualizar objetos a través de un agujero pequeño. Los endoscopios industriales se usan para propósitos similares, como por ejemplo, para inspeccionar el interior de turbinas.
Las fibras ópticas se han empleado también para usos decorativos incluyendo iluminación, árboles de Navidad.
Líneas de abonado
Las fibras ópticas son muy usadas en el campo de la iluminación. Para edificios donde la luz puede ser recogida en la azotea y ser llevada mediante fibra óptica a cualquier parte del edificio.
También es utilizada para trucar el sistema sensorial de los taxis provocando que el taxímetro (algunos le llaman cuentafichas) no marque el costo real del viaje.
Se emplea como componente en la confección del hormigón translúcido, invención creada por el arquitecto húngaro Ron Losonczi, que consiste en una mezcla de hormigón y fibra óptica formando un nuevo material que ofrece la resistencia del hormigón pero adicionalmente, presenta la particularidad de dejar traspasar la luz de par en par.

7) Explique claramente la Ley de Snell.
· La ley de Snell es una fórmula simple utilizada para calcular el ángulo de refracción de la luz al atravesar la superficie de separación entre dos medios de índice de refracción distinto. El nombre proviene de su descubridor, el matemático holandés Willebrord Snel van Royen.(1580-1626).. Le pusieron "Snell" debido a su apellído pero le pusieron dos "l" por su nombre Willebrord el cual lleva dos "l". la ley de snell es muy utilizada en muchos casos. La ley de Snell dice que el producto del índice de refracción por el seno del ángulo de incidencia es constante para cualquier rayo de luz incidiendo sobre la superficie separatriz de dos medios. Aunque la ley de Snell fue formulada para explicar los fenómenos de refracción de la luz se puede aplicar a todo tipo de ondas atravesando una superficie de separación entre dos medios en los que la velocidad de propagación la onda varíe.

8) Que es la multiplexación por división de frecuencia
Ø El Acceso múltiple por división de frecuencia (Frecuency Division Multiple Access o FDMA, del inglés) es una técnica de multiplexación usada en múltiples protocolos de comunicaciones, tanto digitales como analógicos, principalmente de radiofrecuencia, y entre ellos en los teléfonos móviles de redes GSM.
Ø En FDMA, el acceso al medio se realiza dividiendo el espectro disponible en canales, que corresponden a distintos rangos de frecuencia, asignando estos canales a los distintos usuarios y comunicaciones a realizar, sin interferirse entre si. Los usuarios pueden compartir el acceso a estos distintos canales por diferentes métodos como TDMA, CDMA o SDMA, siendo estos protocolos usados indistintamente en los diferentes niveles del modelo OSI.
Ø En algunos sistemas, como GSM, el FDMA se complementa con un mecanismo de cambio de canal según las necesidades de la red lo precisen, conocido en inglés como frequency hopping o "saltos en frecuencia".
Ø Su primera aparición en la telefonía móvil fue en los equipos de telecomunicación de Primera Generación (años 1980), siendo de baja calidad de transmisión y una pésima seguridad.[cita requerida] La velocidad máxima de transferencia de datos fue 240 baudios.

9) Cómo se Clasifica la Fibra óptica multimodo según el sistema ISO 11801
Además, según el sistema ISO 11801 para clasificación de fibras multimodo según su ancho de banda las fibras pueden ser OM1, OM2 0 OM3.
OM1: Fibra 62.5/125 µm, soporta hasta Gigabit Ethernet (1 Gbit/s), usan LED como emisores
OM2: Fibra 50/125 µm, soporta hasta Gigabit Ethernet (1 Gbit/s), usan LED como emisores
OM3: Fibra 50/125 µm, soporta hasta 10 Gigabit Ethernet(300 m), usan láser como emisores

10) Realice un resumen de La Red Óptica Síncrona.
SONET: La red óptica sincronía (SONET, Synchronous Optical Network originalmente propuesto por Bellcore (Bell comunication research), normalizada por ANSI (American National Standarization Institute); define un estándar para señales ópticas, una estructura de trama para el multiplexado de trafico digital y un trafico de operaciones.Sonet se ideo para proporcionar una especificación que aproveche las ventajas que proporciona la transmisión digital de alta velocidad a través de fibra óptica.La infraestructura subyacente proporcionada por la red óptica sincrona (SONET) o la jerarquía digital sincrona (SDH) desplegó encima de fibra de banda ancha ya que el interés a crecido ejecutando el IP directamente encima de SONET, en lugar de usando una red de ATM, aumentando la eficacia del sándwich. Sin embargo esta dos opciones han creado un debate sobre cual tecnología proporcionara la mejor solución.




11) Que avances se han realizado hasta el día de hoy con respecto a FTTH “Fiber to the Home” (Fibra óptica hasta el hogar)
Ø La tecnología de telecomunicaciones FTTH (del inglés Fiber To The Home), también conocida como fibra hasta el hogar, se basa en la utilización de cables de fibra óptica y sistemas de distribución ópticos adaptados a esta tecnología para la distribución de servicios avanzados, como el Triple Play, telefonía, Internet de banda ancha y televisión, a los hogares y negocios de los abonados.
Ø La implantación de esta tecnología está tomando fuerza, especialmente en países como Estados Unidos y Japón, donde muchos operadores reducen la promoción de servicios ADSL en beneficio de la fibra óptica con el objetivo de proponer servicios muy atractivos de banda ancha para el usuario (música, vídeos, fotos, etc.)