Calculo Perdidas en La Fibra (1)

7/17/2019 Calculo Perdidas en La Fibra (1)

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Perdidas en la Fibra Óptica



0.1

1

10

100

1000

1 10 100 1000 10000

PERDIDAS (dB/Km)

FRECUENCIA EN BANDA BASE (MHz)

ATENUACION EN DIVERSOS MEDIOS DE

TRANSMISION

Pares metá!"#s Ca$e "#a%!a 1.&/'.'

Ca$e "#a%!a &/*+

FIBRA MU,-IMD

FIBRA MNMD



1. PérdidasLas pérdidas son definidas como a!e""as circ!ns#ancias de #ipo f$sico !e

%acen !e "a se&a" "!minosa de en#rada se 'a(a de)radando a medida de

!e 'a(a recorriendo "a fi*ra.

Ma#em+#icamen#e se define como "a re"aci,n en#re "as po#encias "!minosas

#an#o de sa"ida como de en#rada.

Pérdida - 1 "o) d/Po#encia de sa"ida

Po#encia de en#rada

La fi*ra en si por es#ar cons#r!ida con ma#eria"es no idea"es0 #am*ién posee s!

coeficien#e de a#en!aci,n e" c!a" es#+ epresado en d/23m.

C#e!"!ete de 2rd!da 3 10 #4P#te"!a de sa!da

P#te"!a de etrada

1

,#4!t5d de a !$ra

PROBLEMAS DE ATENUACIÓN EN LA FIBRAOPTICA



Perdidas intrínsecas.

- Pérdidas casadas !"r radiaci#n $tra%i"$eta " in&rarr"'a(De)idas a $a interacci#n de esta c$ase radiaci"nes c"n $as*"$éc$as de$ n+c$e".

F#t#es m#2"5as de 6"e# M#2"5as de 6"e# F#t#es de $a7a eer48a

9!$rad#

PROBLEMAS DE ATENUACIÓN EN LA FIBRAOPTICA



-Perdidas por efecto Rayleigh:

Ocasionadas por impurezas internas de la bra, por lo general dediámetros mas pequeños que la longitud de onda incidente.atemáticamente se e!presa as":

#onstante de Rayleigh

$longitud de onda%

'

PROBLEMAS DE ATENUACIÓN EN LA FIBRA OPTICA

P&rdida '

(ongitud de onda'#)f



Perdidas e,ternas.

* P&rdidas debidas a impurezas:+l s"lice con el cual está constituida labra iene por lo general acompañadas de iones metálicos $-e, #o, i, #rson los mas usuales% as" como iones hidro!ilo $O/ %.




-

#uraturas de la bra.

+!ceso de radio de curatura permitido en el proceso de enrrollamientode la bra.

C5r9at5ra e%"es!9a




Perdidas !"r *icr"cr%atras(

-S"n cr%atras casadas !"r de&ect"s en $a irre$aridad de$di*etr" / c"ncentricidad de$ n+c$e"0 est"s de&ect"s s"n 1ec1"en e$ !r"ces" de &a)ricaci#n de $a 2)ra.

: tr#s a"t#res taes "#m# e tratad# 8s!"# de a !$ra.

Es necesari" destacar 3e $a atenaci#n n" de!endede $a &recencia de trans*isi#n de $a se4a$ 3e seest en%iand"0 c"*" "crre en e$ ca)$e de c")re0 si-

n" 3e de!ende de $a $"nitd de "nda a $a ca$ seest trans*itiend".




Dispersi,n

Se en#iende como dispersi,n e" efec#o de deformaci,n de" p!"so de sa"idareci*ido en !n e#remo de "a fi*ra con respec#o a" p!"so de en#rada

#ransmi#ido en e" o#ro e#remo.

P5s#

trasm!t!d#

P5s#

re"!$!d#

La dispersi,n es ca!sada por "a na#!ra"e4a misma de "a fi*ra0 #a" como s!

cons#i#!ci,n 5Monomodo o M!"#imodo60 "a ca"idad de "a fi*ra ( "a can#idad de

se&a" perdida por !nidad de "on)i#!d.


1 0 1 1 ? 1



* 0ispersi1n modal: generada por la misma naturaleza de la bramultimodo.

-0ispersi1n espectral, intramodal o del material, relacionada con elhecho de que a cada longitud de onda, le corresponde una elocidadde propagaci1n, dependiendo del "ndice de refracci1n correspondiente.

(2 342 #420R567#2 0+ (23 0O3 26+R7OR+3 O3 02 42073P+R378 0+O7202 DISPERSIÓN CROM5TICA0 0+O7202237 POR (23 079+R323 (O7640+3 0+ O02 23O#72023 2 (2(O7640 0+ O02 #+6R2(.

* 0ispersi1n por efecto guiaondas: 0ispersi1n debida a los parámetrosgeom&tricos y 1pticos de la bra.


CLASES DE DISPERSION



PERDIDAS POR REFLE6ION

Se den"*ina re7e,i#n a $a cantidad de !"tencia 3e se de%e$%e1acia $a &ente de "rien0 est" de)id" a 3e en e$ !nt" deter*inaci#n de $a 2)ra e,iste na s!er2cie $isa re7e'ante0 $a ca$es enerada a$ ca*)iar )rsca*ente e$ índice de re&racci#n de$*ateria$ de$ n+c$e" de $a 2)ra 1acia e$ aire

P#te"!a !"!deteP#te"!a ree7ada

Re;e!i1n ' <= logP#te"!a ree7ada

P#te"!a !"!dete




La s!ma#oria de #odas "as ref"ec#ancias a "o "ar)o de !na fi*ra ,p#ica se denomina

PERDIDA OPTICA DE RETORNO 5ORL6.

Es de des#acar !e "a principa" f!en#e de perdidas por ref"ei,n son "os

conec#ores0 en e"

c!a" se p!eden apreciar "as denominadas ref"eiones de 7resne"0 ref"eiones

de*idas a "as irre)!"aridades en "os e#remos de "as fi*ras.

P2rd!da #r ree%!; Frese 3 10 #4 (1 : ( ) ) : 1

< 1

&

APER-URA NUMERICA DIAME-R DE, NUC,E DIAME-R DE, RECUBRIMIEN- DEFEC-S EN

N CICIDEN-E N CINCIDEN-E N CINCIDEN-E E=CEN-RICIDAD




PERDIDAS ASOCIADAS A LAS UNIONES DE LAS 7I/RAS.

SEPARACIN ,N>I-UDINA, DE ,S E=-REMS

DESP,A?AMIEN- -RANS@ERSA, DE ,S E=-REMS

DES@IACIN AN>U,AR DE ,S EES

1 & DIFEREN-ES INDICES DE REFRACCIN




E8ENTO.

E%ent" se den"*ina a ca$3ier interr!ci#n )rsca en e$ índice dere&racci#n de$ n+c$e" 3e i*!$i3e na dis*inci#n en $a se4a$a!$icada a esta.

E8ENTOS REFLECTI8OS( S"n a3e$$"s 3e intr"dcen tant" re7e,i#nc"*" atenaci#n.

- E*!a$*es *ecnic"s.

- C"nect"res.

-R!tras &ísicas de $a 2)ra.

E8ENTOS NO REFLECTI8OS( S"n a3e$$"s 3e s"$a*ente intr"dcenatenaci#n.

- E*!a$*es !"r &si#n.

- Micr"cr%atras.

- I*!re9as internas de $a 2)ra.




.-.D.R.

Istr5met# d!sead# ara a"er a #"a!za"!; de #s

e9et#s tat# ree"t!9#s "#m# # ree"t!9#s dar 5a

!d!"a"!; tat# 4rá!"a "#m# 5m2r!"a de a #s!"!; e

d!sta"!a s5 "#rres#d!ete ate5a"!; #s!$e

ree"ta"!a de est#s e9et#s.

Re;ect1metro 1ptico de dominio temporal



PRINCIPIO DE 7UNCIONAMIENTO8 E" OTDR mide "as carac#er$s#icas de #ransmisi,n por

medio de !n p!"so de "!4 !e en'$a a #ra'és de "a fi*ra *a9o pr!e*a.

Es de no#ar !e es#e p!"so c!ando es#a 'ia9ando a #ra'és de "a fi*ra0 'a a ser a#en!ado

por "os si)!ien#es fac#ores8

COE7ICIENTE DE RETRODU7USION DE RA:LEI;<8

Es#e fen,meno se *asa en e" %ec%o de !e en #odos "os p!n#os de "a fi*ra eis#en

imp!re4as0 por "o )enera" de menor #ama&o !e "a "on)i#!d de onda de "a "!4 de" p!"soen'iado0 "as c!a"es esparcen "a ener)$a de es#a "!4 en e" c%o!e con es#as0 por "o !e

so"o !na fracci,n de es#a "!4 'a a permanecer den#ro de" n=c"eo ( p!ede re)resar e" p!n#o

de ori)en

,5z d!sersada

Im5rezas,5z ree7ada #r d!sers!;

.-.D.R.



Es de ded!cirse !e "a re#rodif!si,n de Ra("ei)% depende de formain'ersamen#e proporciona" con respec#o a "a "on)i#!d de onda de" "a "!4

inciden#e 5a!men#o proporciona" en 6.

Ma#em+#icamen#e0 "a f,rm!"a de "a f!nci,n de re#rodispersi,n de Ra("ei)% es

"a si)!ien#e8'

P(t) 3 E R α 9 eR 4

:& α /&4t

Donde8

E - Amp"i#!d de" p!"so inciden#e.

R - Po#encia ,p#ica !e re)resa a" emisor.

- Coeficien#e de a#en!aci,n de*ido a efec#o

Ra("ei)%.

V - 5-c2n6 es "a 'e"ocidad media de" )r!po > ?0@

1 0 para !n $ndice de refracci,n de 10B

αR

4

.-.D.R.



E8ENTOS( Cand" e$ !$s" encentra n e%ent"0 !arte "t"d" e$ !$s" se re7e'a0 %"$%iend" a$ instr*ent"0atenand" !r"!"rci"na$*ente e$ !$s" de acerd" c"n $a!érdida de$ e%ent". E$ OTDR *ide e$ tie*!" en 3e e$ !$s"

&e de ida / %e$ta 1asta e$ e%ent"0 / este !$s" $"c"n%ierte en distancia.

L!4 inciden#e

.-.D.R.



Dia)rama sin,p#ico de !n OTDR.

>eerad#r de 5s#s

,ASER

F!$ra s#met!da a r5e$a

A"#ad#r ;t!"#

F!$ra

Dete"t#r

Am!!"ad#r de $ada a"a

M5estre#

Pr#"es#

Pataa

.-.D.R.



>rá!"a de traz# -DR

dB

Km

Emame

F!a de a

8$ra

C#e"t#r C#e"t#r

dee"t5s#s

.-.D.R.



ESPECIFICACINES DE, -DRRAN;O DINAMICO 5METODO /ELLCORE 6

'

1&

1

&0

&'

&

1' & '& + 0 ' * 11& 1& 1'0 1+'

P-ENCIA (dB)

DIS-ANCIA (Km)

N!9e de etrada

iel dereferencia

>?@

.-.D.R.



E$ dB :deci)e$;

Reas#

Es na nidad de *edida adi*ensi"na$ / re$ati%a :n" a)s"$ta;03e es ti$i9ada !ara &aci$itar e$ c$c$" / !"der rea$i9ar r2cas enesca$as redcidas.

E$ dB re$aci"na $a !"tencia de entrada / $a !"tencia de sa$ida en ncircit"0 a tra%és de $a &#r*$a(

Una anancia de <dB sini2ca 3e $a !"tencia de sa$ida ser e$d")$e de $a de entrada.

Una atenaci#n de < dB :anancia de =<dB; sini2ca 3e $a!"tencia de sa$ida ser $a *itad de $a de entrada0 es decir0 si setratara de na 2)ra #!tica0 en esta se estaría !erdiend" $a *itad

de $a !"tencia #!tica.

R



E$ dB* :deci)e$ *i$i>att;

Dad" 3e e$ dB es na *edida re$ati%a0 cand" es necesaria na*edici#n a)s"$ta de !"tencia #!tica0 !"r e'e*!$" $a 3e e*iten $aser0 se ti$i9a e$ dB*0 es decir se t"*a c"*" re&erencia :?dB*; a @ *> (

Ta)$a de e3i%a$encias

Reas#



Ca"5# de erd!das e 5 "a$e de !$ra ;t!"a

Determinar la potencia óptica requerida (dBm) en el receptor y la enviada

por el transmisor, para esto se requiere Calcular atenuación total del

sistema.

At = atenuación total del sistema

Pc = Es la atenuación de la fibra óptica (dB!m)

At = Pc " # $ Ae $ Ac $ Am

Ae = Es la atenuación debida a los empalmes

Ac = Es la atenuación debida a los conectores pi%tail

# = Es la lon%itud total del transmisor al receptor

Am = Atenuación por mar%en de de%radación (A&)



ultimodo

M$ti*"d" 0 *

G 6iene un limite de ABmG CA,D )<AD um$<=bps%

' ABmG CA,D )<AD

um$<==bps% ' <BmG CA,D )<AD um$<bps%

' A==mts

M$ti*"d" ? *G D= )<AD

um$<=)<==bps% 'ABm

G D= )<AD um$<bps% 'D== m

G D= )<AD um$<=bps%' E==m

(ongitud de onda : ?D=, <E== alcance ABm



onomodo

G < bps' <= BmG <=)<==)<=== ' F= Bm G <C= BmG

(ongitud de onda : <E<= G <DD= nm



Atenaci#n !"r e*!a$*es :AE;

ormalmente, y con la tecnolog"a de empalmer"a actual, la atenuaci1n encada empalme de bra 1ptica es de =.A dH.

Atenaci#n !"r e*!a$*es :AC;

(a atenuaci1n de los pigtail a la fuente o al receptor es de =.D dH.

Atenaci#n !"r inserci#n en e$ tras*is"r :Ai;

2tenuaci1n por inserci1n del (+0: '<D dH2tenuaci1n por inserci1n del (0: ' E dH

(a atenuaci1n por inserci1n en el receptor es despreciable, ≈ = dH.

Atenaci#n !"r *aren de deradaci#n :AM;

La atenuación por margen de degradación de todo el sistema, es de 5.0 dB




E'ercici" @.

+laborar el diseño para unir, por medio de bra 1ptica, dosequipos de c1mputo que se encuentran separados <E== etros

de distancia y que se necesitan comunicar a una rata de <=bit)seg.

At = Pc " # $ Ae $ Ac $ Am

E'ercicio

*e desea +acer la coneión entre dos redes #A- (#ocal Area -et.or/) que distan

01 !m entre s2 y cuya velocidad de transmisión (rata), requerida entre ellas, es

de 311 &bitse%




, 3 ,#4!t5d t#ta < reser9as < as "#as 3 100 <0 <0& 31+0 Km

: ,as reser9as s# de 0 metr#s "ada &00 metr#s : ,as "#as e "ada e%trem# s# de &0 ; 0 metr#s

P" , 3 0.+ dB /Km 1+0 Km 3 0+ dB

S5#em#s J5e a d#s emames 5# e "ada "a7a term!a.

AE3 & = 0& dB 3 0.' dB

E e d!se# de$e !r d#s "#e"t#res 5!d#s a "ada !4ta! (e a 5ete e e re"et#r)

AC3 & = 0.+ dB 3 1.0 dB

Am - F. d/

At = Pc " # $ Ae $ Ac $ Am

At = 1045 $ 16 $ 3 $ 5 = 0,345 dB





3e utiliza un enlace de bra 8ptica para conectar una cámararemota de ideo de igilancia hasta un monitor que está a E Im,la camara tiene <= hz de ancho de banda y una salida de ideoen el estandar 63#.

+n el mercado hay un equipo con las siguientes caracteristicas:

(ongitd de onda de trabaJo ********* <E<= nm 6ipo de bra 8ptica ************ ultimodo CA,D)<AD 2 ' =,A>2ncho de Handa de la -ibra 1ptica **** E==/z ! Bm.Potencia nominal de la salida 1ptica **** *<DdHm

3ensibilidad del receptor ********* *AD dHm a 3) C? dHa!ima (ongitud de la -ibra 8ptica *** E ImRango dinámico del receptor ************** *A=dHm a *AD dHm

Para la instalaci1n se necesita dos paneles de cone!iones y dosempalmes. KPuede utilizarse este equipamiento 1pticoL. 3i es

Calculo Perdidas en La Fibra (1)

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