Componente que normalmente
se asocia a un cable o equipo óptico para proporcionar conexiones/desconexiones
ópticas frecuentes entre fibras y cables ópticos.
Tipos
de Conectores y contactos
Los conectores más
comunes usados en la fibra óptica para redes de área local son los conectores
ST,LC,FC Y SC.
El conector SC (Set
and Connect) es un conector de inserción directa que suele utilizarse en
conmutadores Ethernet de tipo Gigabit. El conector ST (Set and Twist) es un
conector similar al SC, pero requiere un giro del conector para su inserción,
de modo similar a los conectores coaxiales.
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:
FC (NTT,
pérdidas de retorno bajas) que se usa en la transmisión de datos y en las
telecomunicaciones.
E-2000 (Pérdidas de
retorno muy bajas)
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.
Contactos: Plano, PC y SPC,
APC
Acopladores
Componente pasivo (no
selectivo en longitud de onda) con tres o más puertos que comparten la potencia
óptica entre sus puertos de una forma previamente determinada sin realizar
ninguna amplificación, conmutación u otra modulación activa.
Tipos
de acoplo
Acoplo
Provisional
Acoplo
Permanente
Parámetros
de un acoplador
Causas de Pérdidas
Aislador
Dispositivo óptico no
recíproco destinado a bloquear la transmisión en una dirección, presentando
pérdidas de inserción mínimas en el sentido de transmisión deseado.
Suelen basar su
funcionamiento en el bloqueo de un estado de Polarización (SOP) de la luz que
los atraviesa.
Aplicaciones
Evitar reflexiones en los sistemas que utilizan láseres y
amplificadores.
Parámetros
Característicos
Pérdidas de inserción (Típicas de 1dB)
Aislamiento (Entre 40 y 50 dB)
Dispersión por modo de polarización
Circuladores
Su principio de funcionamiento es similar al aislador,
excepto que tiene múltiples puertos.
Simultáneamente a las emisiones estimuladas
responsables de la ganancia, en el medio amplificador tienen lugar emisiones
espontaneas.
Gran parte de los fotones emitidos espontáneamente
poseen frecuencias dentro del mismo rango que los generadores por el proceso de
emisión estimulada, pero sus fases son aleatorias y la dirección de radiación
isotrópica. Ahora bien una pequeña proporción de estos fotones se emitirán
dentro del ángulo solido correspondiente a un nodo de propagación del
amplificador y se acoplaran a él.Desde el punto de vista de la amplificación, dichos
fotones serán indistinguibles de los correspondientes a la señal, y se amplificaran
en la misma medida que esta.
Puede demostrarse que la potencia de la emisión
espontanea amplificada a la salida de un amplificador óptico responde a la
siguiente expresión:
Donde:
nsp = Es el factor de
emisión espontanea a factor de inversión de población, que toma valores mayores
o iguales a la unidad(1 en el caso ideal). Este factor está relacionado con el
cociente entre la tasa de emisiones espontaneas y la tasa de emisiones estimuladas.
hv = Constituye la
energía del fotón.
G = Es la ganancia del
amplificador.
Bo = Representa el
ancho de banda del amplificador óptico. Este puede reducirse si se introduce un
filtro óptico a la salida del amplificador.
mp = Es un factor
relacionado con la polarización. La polarización de las emisiones espontaneas
es aleatoria; por consiguiente, en medios que soporten dos modos degenerados
con polarizaciones perpendiculares, como sucede en las fibras ópticas monomodo,
la emisión espontanea amplificada se acopla en igual proporción a ambos modos.
El factor mp se hace igual a dos para reflejar que la pontencia total
ASE resulta de las contribuciones en ambos modos de polarización. Sin embargo,
si se introduce en el amplificador o a su salida un filtro polarizador en la
dirección de la señal, se suprime el ruido en la polarización perpendicular a
ella, y entonces mp=1.
Figura
1: Principales parámetros relativos a los amplificadores ópticos.
Fuente: Comunicaciones Ópticas.
Recopilado: 27/03/14
Uno de los efectos adversos
de la emisión espontanea amplificada es la reducción de la ganancia del
amplificador, pues su potencia contribuye al fenómeno de la saturación.
Como se muestra en la Figura
2, el espectro de la ASE en la salida de un amplificador de fibra de tierra
rara dopado puede diferir considerablemente de la de la luminiscencia dejando
la fibra en una dirección transversal. Esto es debido a la amplificación
dependiente de la longitud de onda y la reabsorción. (Esto último se produce
sólo para medios de ganancia y tres de nivel cuasi.)
A continuación un video en
el cual se puede observar este fenómeno.
Un filtro es una red con dos
partes de terminales, proyectada de tal modo que, dentro de ciertos intervalos
de frecuencia, permite el paso de corrientes o de tensiones o de amabas con
poca (idealmente nula) atenuación, mientras que, en otros intervalos de frecuencia,
quedan sometidas a gran atenuación. Los intervalos de frecuencia con poca
atenuación se denominan bandas de paso y las de gran atenuación se llaman
bandas de atenuación. La frecuencia que separa una banda de paso de una banda
de atenuación se denomina de corte.
Básicamente un filtro banda
de paso está compuesta por un filtro pasa bajo y un filtro paso alto, que
unidos en serie dan como resultado un filtro pasa banda. Este filtro nos sirve
para poder limitar el paso de ciertas frecuencias y a la vez permitir el paso
de otras.
A continuación un video
explicativo de filtros de banda de paso:
Denominado como experimento
de la doble rendija realizado en 1801, en un intento por entender la naturaleza
o comportamiento de la luz (corpuscular u ondulatoria). El
experimento básicamente consistía en pasar la luz procedente de un único foco
luminoso por dos rendijas estrechas (de grosor muy pequeño en comparación con
la longitud de onda), separadas entre sí una distancia a. Consiguió dos focos
coherentes, a que la luz provenía de un único foco real. Observó así un patrón
de franjas claras y oscuras alternadas, es decir un patrón de interferencias.
En la siguiente imagen se
pude observar el patrón que se generaba al pasar por las dos rendijas quedando
de la siguiente forma:
Esto desconcertó a muchos físicos
debido a que cuando se hacía pasar la luz por una sola rejilla el patrón era
una columna, pero al usar 2 rejillas se esperaba un patrón con 2 columnas, pero
lo que paso fue que el patrón era la sumatoria de las ondas de luz dando varias columnas de incidencia.
A continuación un video explicativo del experimento de Young:
Sencilla explicación del comportamiento de la luz y el experimento de Young.
Un sistema electrónico de
comunicaciones tiene como objetivo transmitir información entre dos o más
lugares, esto se puede realizar mediante energía electromagnética, la cual
lleva la información deseada al un destino. Este tipo de energía puede
propagarse casi por todo el rango de frecuencias.
La frecuencia.- es la
cantidad de ciclos que se realizan en un segundo, sus unidades son los Hertz.
Un Hert es un ciclo por segundo.
Frecuencias
de Transmisión
El espectro electromagnético se subdivide en bandas o
sub-secciones, que van desde subsónicas (pocos Hertz), hasta rayos cósmicos (1022
Hertz).
Frecuencias
Extremadamente Bajas (ELF) .- Son señales en el intervalo
de 30 a 300Hz, y comprenden las señales de distribución eléctrica (60Hz) y
telemetría de baja frecuencia.
Frecuencias
de voz (VF).- Son señales en el intervalo de 300 a 3000Hz,
e incluyen a las que generalmente se asocian con la voz humana.
Frecuencias
Muy Bajas (VLF).- Son señales que están dentro de los limites
de 3 a 30KHz que comprenden al extremo superior del intervalo audible humano.
Frecuencias
Bajas (LF).- Son señales en el intervalo de 30 a 300KHz,
y se usan principalmente en la navegación marina y aeronáutica.
Frecuencias
Intermedias (MF).- Son señales de 300KHz a 3MHz y se usan
generalmente para la transmisión de radios AM.
Frecuencias
Altas (HF).- Señales en el intervalo de 3 a 30MHz, la
banda civil usa esta banda de frecuencias.
Muy Altas
Frecuencias (VHF).- Son señales de 30 a 300MHz, y se usan en
radios móviles, radio FM (88 a 108MHz), y emisión de televisión.
Frecuencias
Ultra Altas (UHF).- Son señales entre los limites de 300MHz a
3GHz, también se las usa para la emisión de canales de televisión. En esta
banda también se transmite las señales de celulares, a partir de 1GHz se conoce
como microondas.
Frecuencias
Super Altas (SHF).- Son señales de 3 a 30GHz, se usa esta banda
para radiocomunicaiones por microondas y satelitales.
Frecuencias
Extremadamente Altas (EHF).- Son señales entre 30 y
300GHz, también se las usa para radiocomunicaciones sencillas.
Infrarrojo.- Son
señales de 0.3 a 300THz, se las considera como ondas de radio.
Luz
Visible.- Se incluyen las frecuencias electromagnéticas captadas
por el ojo humano que van de 0.3 a 3PHz. Se usan en fibra óptica.
Rayos Ultravioleta, Rayos X, Rayos Gamma y Rayos
Cosmicos.- Tienen poca aplicación en las comunicaciones electrónicas.
Espectro visible
Región del espectro electromagnético que es capaz de
percibir el ojo humano. A este rango de longitudes de onda se la conoce como
luz visible. El promedio típico del ojo humano oscila entre 400 a 700 nano
metros, pero algunas personas son capaces de percibir longitudes de onda de 380
a 780 nano metros.
Bibliografía
http://es.wikipedia.org/wiki/Experimento_de_Young, Experimento de Young, Recopilado: 14/03/2014.
Tomasy,
Wayne (2001), Sistemas de comunicaciones Electrónicas, Editoral Pearson
Education, Mexico.
Fernandez
F. J. – Pujal C. M. (1992), Iniciación a la física tomo II, Barcelona: España,
Editorial Reverté
S.
A.Rodríguez G. J. - Virgós R. J. M. (1998), Fundamentos de Óptica ondulatoria, Oviedo:
España, Servicio de Publicaciones de la Universidad de Oviedo
