UNIVERSIDAD AUTÓNOMA

GABRIEL RENÉ MORENO

FACULTAD POLITECNICA

CARRERA ELECTRONICA INDUSTRIAL

PRACTICO DE TELEFONIA

Docente: Ing. Msc. Saúl Severiche Toledo

Materia: Telefonía

Tema: Fibra Óptica

Integrantes:

Quisberth Coimbra Noé Cesar Reg: 211085537

Quinajo Cruz Rene Reg: 211085480

Alvis Daniel Reg: 211079766

2013

CUESTIONARIO

1.- Dibujar la estructura de un sistema de comunicación y explicar la

función de cada elemento

Repetidora

2.-¿Qué es una fibra óptica y de que partes está constituida?

La fibra óptica es un medio de transmisión empleado habitualmente en redes de

datos; un hilo muy fino de material transparente, vidrio o materiales plásticos, por

el que se envían pulsos de luz que representan los datos a transmitir. El 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.

Las fibras se utilizan ampliamente en telecomunicaciones, ya que permiten 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.

1. Elemento central dieléctrico: este elemento central que no está

disponible en todos los tipos de fibra óptica, es un filamento que no

conduce la electricidad (dieléctrico), que ayuda a la consistencia del cable

entre otras cosas.

2. Hilo de drenaje de humedad: su fin es que la humedad salga a través de

él, dejando al resto de los filamentos libres de humedad.

3. Fibras: parte más importante del cable, ya que es el medio por dónde se

transmite la información.

4. Loose Buffers: es un pequeño tubo que recubre la fibra y a veces

contiene un gel que sirve para el mismo fin haciendo también de capa

oscura para que los rayos de luz no se dispersen hacia afuera de la fibra.

5. Cinta de Mylar: es una capa de poliéster fina que hace muchos años se

usaba para transmitir programas a pc, pero en este caso sólo cumple el rol

de aislante.

6. Cinta antiflama: es un cobertor que sirve para proteger al cable del calor.

7. Hilos sintéticos de Kevlar: estos hilos ayudan mucho a la consistencia y

protección del cable, teniendo en cuenta que el Kevlar es un muy buen

ignífugo, además de soportar el estiramiento de sus hilos.

8. Hilo de desgarre: son hilos que ayudan a la consistencia del cable.

9. Vaina: la capa superior del cable que provee aislamiento y consistencia al

conjunto que tiene en su interior.

3.- Explicar las diferencias que existen entre la fibra mono modo y

multimodo

4.-¿Por qué se transmiten en las tres ventanas indicadas?

Porque los sistemas de comunicación óptica utilizan la parte de la banda

infrarroja más cercana al espectro visible. La selección de la longitud de onda se

realiza teniendo en cuenta la disponibilidad de dispositivos adecuados (emisores,

receptores) y fibras ópticas con bajas perdidas

Actualmente se trabaja en las tres bandas de frecuencias marcadas mostradas a

1a Ventana: 850 nm

2a Ventana: 1300 nm

3a Ventana: 1550 nm

5.-¿Explicar cómo se fabrica una fibra óptica? (video)

La primera etapa consiste en el ensamblado de un tubo y de una barra de vidrio

cilíndrico montados concéntricamente. Se calienta el todo para asegurar la

homogeneidad de la barra de vidrio.

Una barra de vidrio de una longitud de 1 m y de un diámetro de 10 cm permite

obtener por estiramiento una fibra mono modo de una longitud de alrededor de

150 km. La barra así obtenida será instalada verticalmente en una torre situada

en el primer piso y calentada por las rampas a gas.

El vidrio se va a estirar y "colar" en dirección de la raiz para ser enrollado sobre

una bobina.

Se mide el espesor de la fibra (~10um) para dominar la velocidad del motor del

enrollador, a fin de asegurar un diámetro constante.

Cada bobina de fibra hace el objeto de un control de calidad efectuado al

microscopio.

Después se va a envolver el vidrio con un revestimiento de protección (~230 um)

y ensamblar las fibras para obtener el cable final a una o varias hebras.

6.-¿Explicar cómo funciona el conversor eléctrico / óptico?

Para transmitir información mediante señales luminosas a través de un conductor

(fibra óptica) se requiere que en el punto emisor y receptor existan elementos

para convertir las señales eléctricas en ópticas y viceversa.

En el extremo emisor la intensidad de una fuente luminosa se modula mediante

una señal eléctrica y en el extremo receptor, la señal óptica se convierte en una

señal eléctrica.

Para este proceso de conversión se utilizan las propiedades de los materiales

semiconductores los cuales poseen dos bandas de energía, banda de valencia

(nivel bajo de energía) y banda de conducción (nivel alto de energía) separadas

por una distancia de energía.

Un fotón (quantum de energía) tiene una energía

h = constante de Planck

γ = Frecuencia del fotón

λ = longitud de onda

V= velocidad de la luz en el medio

En el semiconductor para pasar un electrón de la banda de valencia a la banda

de conducción, existe energía absorbida por incidencia de un fotón. Proceso

inverso se realiza para liberar fotones.

E=EC - EV

Dónde:

EC energía de un electrón, cuando se encuentra en la banda de conducción

EV energía de un electrón, cuando se encuentra en la banda de valencia

7.-¿Explicar cómo funciona el conversor óptico / eléctrico?

Para la transmisión de señales eléctricas a través de fibra óptica se emplean

sistemas transmisores ópticos, cuyos componentes más importantes son el

transductor electro-óptico como emisor lumínico al comienzo del tramo, la trama

óptica propiamente dicho y transductor opto eléctrico como receptor lumínico al

término del tramo.

Las señales eléctricas en los bornes del transductor electro-óptico al comienzo

del tramo son convertidas en señales lumínicas y la luz es acoplada en las fibras.

La luz recorre la fibra; al final del tramo las señales lumínicas son reconvertidas

nuevamente en señales eléctricas en el transductor opto eléctrico y están

disponibles en los bornes de salida.

Del otro lado, la señal óptica recibida es convertida en una eléctrica. Amplificada

o regenerada en esta forma y reconvertida nuevamente en una señal óptica.

Como en los sistemas clásicos para conductores metálicos existen equipos

terminales de líneas al comienzo y al final del tramo; los equipos intercalados son

los amplificadores en la transmisión de señales analógicas o los regeneradores

en la transmisión de señales digitales.

8.- tomando en cuenta las dos poblaciones para el proyecto indicar que tipo

de fibra se va a utilizar y que tipos de conversores se utilizara. Justificar su

respuesta

Se utilizara fibra óptica mono modo en vista de que esta tipo de fibra óptica se

utiliza para distancias largas según las normas ;se utilizara conversores para

transmisión con diodo laser y conversores para recepción con APD diodo de

avalancha que son propias

9.-¿En qué ventana se transmitirá?. Justificar su respuesta

Se utilizara fibra mono modo por tanto se transmitirá en la 3 ventana 1550 nm

(nanómetros) porque esta es la ventana que se utiliza para este tipo de fibras

Tomando en cuenta la disponibilidad de equipos (transmisores y receptores) y

fibras ópticas de bajas perdidas

10.-¿Calcular cuantas repetidoras se deberá instalar e indicar la ubicación

de las mismas?

Distancia total 639 Km

Santa cruz Puerto Suarez

213 km 213km 213km

Repetidor 1 repetidor 2

L =

L = ( )

L = 305 Km

Ps = potencia de salida

Pr = potencia mínima de la luz recibida

Po = perdida de entrada de oficina

Pm = margen del sistema para seguridad

Ls = perdida de la fibra óptica

Se deberán instalar 2 repetidoras una cada 213km kilómetros

11.- Explicar cómo se debe hacer los empalmes de la fibra óptica (video)

Para la instalación de sistemas de fibra óptica es necesario utilizar técnicas y

dispositivos de interconexión como empalmes y conectores.

Los conectores son dispositivos mecánicos utilizados para recoger la mayor

cantidad de luz. Realizan la conexión del emisor y receptor óptico.

En caso de que los núcleos no se empalmen perfecta y uniformemente, una parte

de la luz que sale de un núcleo no incide en el otro núcleo y se pierde. Por tanto

las pérdidas que se introducen por esta causa pueden constituir un factor muy

importante en el diseño de sistemas de transmisión, particularmente en enlaces

de telecomunicaciones de gran distancia.

Los empalmes son las uniones fijas para lograr continuidad en la fibra.

En las fibras mono modo los problemas de empalme se encuentran

principalmente en su pequeño diámetro del núcleo Dn = 10μm, esto exige contar

con equipos y mecanismos de alineamiento de las fibras con una mayor

precisión.

Las pérdidas de acoplamiento se presentan en las uniones de:

Emisor óptico a fibra, conexiones de fibra a fibra y conexiones de fibra a foto

detector.

Las pérdidas de unión son causadas frecuente­mente por una mala alineación

lateral, mala alineación de separación, mala alineación angular, acabados de

superficie imperfectos y diferencias ya sea entre núcleos o diferencia de índices,

como los indicados en la figura.

Técnicas de empalme

Existen fundamentalmente 2 técnicas diferentes de empalme que se emplean

para unir permanentemente entre sí fibras ópticas.

La primera es el empalme por fusión que actualmente se utiliza en gran escala, y

la segunda el empalme mecánico.

Empalme por fusión

Se realiza fundiendo el núcleo, siguiendo las etapas de:

Preparación y corte de los extremos

Alineamiento de las fibras

Soldadura por fusión

Protección del empalme

Empalme mecánico

Este tipo de empalme se usa en el lugar de la instalación donde el desmontaje es

frecuente, es importante que las caras del núcleo de la fibra óptica coincidan

exactamente. Consta de un elemento de auto alineamiento y sujeción de las

fibras y de un adhesivo adaptador de índice que fija los extremos de las fibras

permanentemente.

Después de realizado el empalme de la fibra óptica se debe proteger con:

Manguitos metálicos

Manguitos termo retráctiles

Manguitos plásticos.

En todos los casos para el sellado del manguito se utiliza adhesivo o resina de

secado rápido.

12-¿Explicaran cómo se instalaran la fibra óptica. Será subterránea o aérea?

La fibra óptica se instalara de forma aérea debida a la extensa distancia de santa

cruz a puerto Suarez que es de 639 Km

13.- Bibliografía

http://www.alebentelecom.es/servicios-informaticos/faqs/fibra-optica-que-es-y-

como-funciona

http://www.youtube.com/watch?v=DUOYFpp8geA

http://es.calameo.com/read/0001706173a6561d4500c

http://www.xatakaciencia.com/tecnologia/como-se-fabrica-la-fibra-optica

http://www.youtube.com/watch?v=ATf_jd-dCqs

http://www.alebentelecom.es/servicios-informaticos/faqs/fibra-optica-que-es-y-

como-funciona