COMUNICACIÓN Y TECNOLOGÍA.

MONOGRAFÍA: FIBRA ÓPTICA.

PRESENTA:

OTOÑO, 2001.

Introducción

En la búsqueda por encontrar materiales conductores fueron creados varios modelos transmisores de energía, pero fueron superados hasta llegar a la fibra óptica.

En este trabajo se pretende desarrollar una introducción a los conceptos básicos de la fibra óptica, sus antecedentes, definiciones, funciones, ventajas y desventajas.

DEFINICIONES.

Frederick Allard la define así: “is a structure that is designed to guide light over a distance or path, that is not necessarily straight.” Destaca la relación entre la distancia y la manejabilidad. .

La página web de Starship dice que “es una fibra o varilla de vidrio -u otro material transparente con un índice de refracción alto- que se emplea para transmitir luz.”. Se acentúa el principio de transmisión de luz por la fibra: reflexión interna total (transmitirse a larga distancia reflejándose miles de veces).

Ana Arias propone que “es un filamento de vidrio constituido por un núcleo central cilíndrico rodeado de un revestimento de plástico o silicona (...) es la guía de onda más común hoy en día.” resaltando su forma.

ANTECEDENTES

Los sistemas de comunicación óptica tienen un primer referente hacia 1790, cuando Claude Chappe inventa el telégrafo óptico.

Los primeros cables submarinos que sirvieron para la comunicación entre continentes fueron los telegráficos. Les han sucedido los cables coaxiales, para realizar conversaciones telefónicas. (La fibra óptica “transmite simultáneamente cerca de 500.000 comunicaciones telefónicas de un continente a otro”.)

En 1880 Alexander Graham Bell patenta el sistema de teléfono óptico. Pretendía enviar señales a través del aire, aunque la atmósfera no era un transmisor de luz fiable.

En 1960 se inventa el láser, que supone un gran salto para las comunicaciones ópticas. Ya en 1970 se utiliza el silicio para fabricar unas fibras con un porcentaje de pérdida muy bajo, lo que abrirá las puertas a las comunicaciones en fibra óptica.

CÓMO FUNCIONA.

Las fibras comprenden un foco luminoso láser. La luz emitida es modulada por un transmisor controlado por la señal eléctrica que aporta la información. “Los impulsos luminosos se envían a través de la fibra; en el otro extremo, un fotodiodo (o receptor) reconvierte la señal óptica en eléctrica”. Y ésta es transformada finalmente en sonido, imagen, etc.

Cada fibra consta de una parte central llamada núcleo y otra exterior o revestimento que actúa como guía de luz. “Las señales, a lo largo de su progresión en la fibra, se van ensanchando y debilitando (...) provocada por la absorción en las impurezas del vidrio.”

Para evitar pérdidas por dispersión de luz debida a impurezas de la superficie de la fibra, el núcleo está recubierto por una capa de vidrio con un índice de refracción menor; las reflexiones se producen en la superficie que separa la fibra de vidrio y el recubrimiento.

La información está codificada en forma de una sucesión de «0» y de «1», en la que cada elemento se llama «bit» (de binary digit). Los «0» y «1» son transportados físicamente por una onda luminosa cuya intensidad se modula: el tiempo se divide en almenas de igual duración, y en cada almena, el «1» se codifica por medio de un impulso luminoso de una cierta intensidad, mientras que el «0» se representa por una ausencia de luz.

Hay distintos tipos de fibra y cada una presenta un gran ancho de banda, dependiendo: las fibras momomodo tienen un parámetro de refracción unitario y las ondas son más rápidas(10 mil Megahertz / km. ) Con las multimodo el índice de refracción es de varios canales pero es más lento (1500 MHz / km).

La capacidad de transmisión de cada fibra depende de: su diseño, los materiales empleados y la anchura espectral de la fuente de luz utilizada.

USOS.

Se emplea en la comunicación, debido a la frecuencia alta y la capacidad de una señal para transportar información. Hoy funcionan redes para comunicación a larga distancia, que proporcionan conexiones transoceánicas y redes de área local.

Como ejemplo general, encontramos:

• Una fibra del ancho de un cabello, puede transmitir simultáneamente 120.000 conversaciones telefónicas

• Los proyectos de implantación del cable (construcción, operación e introducción en hogares y empresas) son los más importantes a nivel de infraestructuras.

• El mercado potencial asciende a 9,5 millones de hogares y 1 millón de empresas.

Un ejemplo importante se muestra en la revista Cyber Mac: “en México, la primera opción para tener una mayor velocidad (en Internet) es el servicio Prodigy Turbo de Telmex (...) y la conexión a través de la red de TV por Cable (...) esto se debe a que algunas compañías de cable están migrando su red de cable coaxial a fibra óptica”.

VENTAJAS.

Los cables de fibra óptica transportan más información y más rápido que cualquier otro sistema - incluido el satélite -.

La alta tecnología y la rapidez son las principales atracciones para el mundo de los negocios: “Besides market demand, major advances were made in three key technologies: optical transmission technology, high - speed integrated circuit technology and microprocessor technology”.

Otros autores señalan su bajo costo: “Optical communication technologies are being used increasingly for shorter distance communication, where much of the growth is expected and where lower cost components are required”.

En síntesis, la fibra óptica beneficia por:

DESVENTAJAS.

Específicamente las desventajas encontradas en este trabajo se refieren exclusivamente a la fibra óptica monomodo, principalmente por ser unilateral y tener un solo canal de transmisión, además de que “su fabricación es más difícil y el acoplamiento óptico está asociado a problemas debido a su mínimo diámetro del núcleo”.

CONCLUSIONES.

• Ofrece la transmisión de datos a alta velocidad, en tiempo real o no, entre muchos “ruteadores” y distancias considerables.

• Es un súper conductor, el cual tiene muy baja (casi cero) impedancia, es decir, oposición a que la corriente eléctrica circule por él.

• Importancia en la vida pública: atañe a comunicación, medicina, transportes (como el aéreo), telefonía, internet, etc. Y todos hacemos uso de estos servicios.

• Se adapta a características de entornos difíciles, pero su elevado costo inicial (sobre todo en países subdesarrollados como el nuestro), merma los deseos de algunas empresas en vías de desarrollo y que no son transnacionales.
  

• Es arma peligrosa si se usa con fines bélicos.
  

BIBLIOGRAFÍA.

• Allard, Frederick. . Fiber Optics Handbook for engineers and scientist. Ed. Mc Graw Hill. E.U.A., 1990.

• Koch, Thomas. Optical fiber telecommunications. Ed. Academic Press. E. U. A. 1997.

• Varios. Handbook of Fiber Optic Data Communication. Ed. Academic Press. E. U. A. 1998.

• Arias Meza, Ana María. Diseño y consturción de un sistema de fibra óptica para la detección de ultrasonido. Tesis UIA GC. Puebla, 2000.

• Desurvire, Emmanuel y Chesnoy, José. Millones de conversaciones en una fibra óptica. Mundo Científico. Junio, 1997. Barcelona. RBA Revistas. ( Citado En. Enciclopedia Encarta `99)

• Enciclopedia Microsoft® Encarta® 99. © 1993-1998 Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos.

• Revista CYBERMAC. Año 5 No. 22. Publicación Bimestral. Editorial : Frontera Digital Internacional. México, 2001.

• Página Web Star Ship (En ¿qué es fibra óptica?) . http://www.geocities.com/Area51/Starship/6189/opti.html

• Página Web de Empresas ONO (en España). http://www.empresas.ono.es/mapa/mapa.htm

• Rubio Martínez, Baltasar. Introducción a la Ingeniería de la Fibra Óptica. Ed. Ra-ma. EUA. 1994.

• Ing. Leonardo Coindreau González. / Ingeniero En Electrónica y Telecomunicaciones por la Universidad de Nuevo León y encargado por la empresa Maxcom de instalar cables de fibra óptica en la ciudad de Jalisco.

Allard, Frederick. . Fiber Optics Handbook for engineers and scientist. Ed. Mc Graw Hill. E.U.A., 1990. Pág. 1.1

Página Web Star Ship (En ¿qué es fibra óptica?) . http://www.geocities.com/Area51/Starship/6189/opti.html

Basado en la Enciclopedia Encarta.

Arias Meza, Ana María. Diseño y consturción de un sistema de fibra óptica para la detección de ultrasonido. Tesis UIA GC. Puebla, 2000. Pág. 32

Desurvire, Emmanuel y Chesnoy, José. Millones de conversaciones en una fibra óptica. Mundo Científico. Junio, 1997. Barcelona. RBA Revistas. ( Citado En. Enciclopedia Encarta `99)

Idem.

Rubio Martínez, Baltasar. Introducción a la Ingeniería de la fibra óptica. Ed. Ra-ma. EUA. 1994. Pág. 27

"Fibra óptica", Enciclopedia Microsoft® Encarta® 99. © 1993-1998 Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos.

Página Web Empresas ONO (España)

Revista CYBERMAC. Año 5 No. 22. Publicación Bimestral. Editorial : Frontera Digital Internacional. México, 2001. (Artículo escrito por Alan Galicia; pág. 20 )

Koch, Thomas. Optical fiber telecommunications. Ed. Academic Press. E. U. A. 1997. Pág. 14

Varios. Handbook of Fiber Optic Data Communication. Ed. Academic Press. E. U. A. 1998. Pág. 692

Fibra óptica", Enciclopedia Microsoft® Encarta® 99. © 1993-1998 Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos

Página Web Empresa ONO.