Redes 3 - Nota: 10 PDF

Preview

Summary

trabajo sobre las características de las redes...

Description

UNIVERSIDAD TÉCNICA ESTATAL DE QUEVEDO FACULTAD CIENCIAS DE LA INGENIERÍA INGENIERÍA EN SISTEMAS REDES DE DATOS TEMA: FIBRA ÓPTICA ESTUDIANTE: MOREIRA GARCÍA FRANCISCO SIMÓN TUTOR: ING. MORA SECAIRA JANETH INES CURSO: OCTAVO MÓDULO QUEVEDO – LOS RÍOS – ECUADOR 2020-2021

FIBRA ÓPTICA 1. Introducción El mundo de las telecomunicaciones ha evolucionado y sean creado tecnologías nuevas como la fibra óptica. Las fibras ópticas es una fibra flexible que guía la luz a través de enormes distancias, esta fibra es hecha al embutir o extrudir vidrio o plástico en un diámetro ligeramente más grueso que el de un cabello humano promedio. Este tipo de medio transporta datos de manera tan eficiente y con las ventajas que, frente a otras tecnologías, destacando la alta sensibilidad a los cambios que se producen en su entorno Gran ancho de banda, que permite la transmisión de un gran volumen de información a altas velocidades Atenuación baja. Las pérdidas en intensidad son menores, lográndose mayor alcance Inmunidad a interferencias electromagnéticas. La fibra óptica es absolutamente inmune a las interferencias de radiofrecuencias e impulsos electromagnéticos, lo que minimiza errores en la transmisión de señales digitales[1][2]. 2. Fibra óptica La fibra óptica es una fibra flexible, transparente, hecha al embutir o extrudir vidrio (sílice) o plástico en un diámetro ligeramente más grueso que el de un cabello humano promedio. Son utilizadas comúnmente como un medio para transmitir luz entre dos puntas de una fibra y tienen un amplio uso en las comunicaciones por fibra óptica, donde permiten la transmisión en distancias y en un ancho de banda más grandes que los cables eléctricos[2]. a. Ancho de banda En computación de redes, el ancho de banda puede referirse a la capacidad de ancho de banda o ancho de banda disponible en bit/s, lo cual típicamente significa el rango neto de bits o la máxima salida de una huella de comunicación lógico o físico en un sistema de comunicación digital [3][4]. 3. Utilidad y Aplicaciones A continuación, se enlistarán algunas de las actividades, utilidades y razones por las que se implementa la fibra óptica[1]: •

•

Comunicaciones con fibra óptica: La fibra óptica se emplea como medio de transmisión en redes de telecomunicaciones por su flexibilidad y poder de comunicación, además de transmitir datos de manera rápida y con poca latencia. Las fibras usadas en este campo son de plástico o de vidrio y algunas veces de los dos tipos. Sensores de fibra óptica: la fibra en sí misma es el elemento sensorio, la fibra se utiliza para transferir las señales de un sensor remoto a un sistema electrónico que procesa las señales. Las fibras ópticas se pueden utilizar como sensores para

medir: Su tamaño pequeño y el hecho de que por ellas no circula corriente eléctrica les dan ciertas ventajas respecto a los sensores eléctricos. •

Iluminación: Otro uso que se le da a la fibra óptica es la iluminación de cualquier espacio. En los últimos años las fibras ópticas han empezado a ser muy utilizadas debido a las ventajas que este tipo de iluminación representa: o Ausencia de electricidad y calor. o Se puede cambiar el color de la iluminación sin necesidad de cambiar la lámpara. o Por medio de fibras, con una sola lámpara se puede hacer una iluminación más amplia.

4. Procesos de fabricación La fabricación de fibra óptica se realiza en tres paso[5]s: •

• •

Creación de la preforma: reacción de la preforma, o tubo cilíndrico de entre unos 60 a 120 cm de largo y un diámetro de entre 10 y 25 mm, se pueden utilizar distintos métodos que los podemos englobar en los grupos siguientes: o Métodos en fase líquida: solo permiten la fabricación de fibras de salto de índice. o Técnicas de deposición de vapor: son los más empleados en la actualidad y los que permiten una mayor versatilidad de fabricación. Procedimiento de estirado: Consiste en la obtención de la fibra óptica propiamente dicha mediante un procedimiento de estirado de la preforma y posterior aplicación de un revestimiento primario. Pruebas y mediciones: Existen tres tipos de pruebas: mecánico, óptico, y geométrico.

5. Estructura La fibra óptica es una guía de ondas dieléctrica que opera a frecuencias ópticas. Cada filamento consta de un núcleo central de plástico o cristal (óxido de silicio y zinc) con un alto índice de refracción, rodeado de una capa de un material similar con un índice de refracción ligeramente menor (plástico)[2], [5].

Ilustración 1 Estructura de una fibra óptica

6. Tipos de fibras ópticas Fibra multimodo: Una fibra multimodo es aquella en la que los haces de luz logran circular por más de un modo o camino. Esto supone que no llegan todos los haces al mismo tiempo. Las fibras multimodo se usan comúnmente en aplicaciones de corta distancia, menores a 2 km[2][6]. Fibra monomodo Una fibra monomodo es una fibra óptica en la que solo se propaga un modo de luz. Se logra reduciendo el diámetro del núcleo de la fibra. Las fibras monomodo permiten alcanzar distancias de hasta 400 km máximo, mediante un láser de alta intensidad y transmitir elevadas tasas de información (10 Gbit/s) [6]. 7. Tipo de fibra óptica según el diseño Cable de estructura holgada Es un cable empleado tanto para exteriores como para interiores que consta de varios tubos de fibra rodeando un miembro central de refuerzo y provisto de una cubierta protectora. El tubo holgado aísla la fibra de las fuerzas mecánicas exteriores que se ejerzan sobre el cable[2], [5]. Cable de estructura ajustada Es un cable diseñado para instalaciones en el interior de los edificios, es más flexible y con un radio de curvatura más pequeño que el que tienen los cables de estructura holgada. Contiene varias fibras con protección secundaria que rodean un miembro central de tracción, todo ello cubierto de una protección exterior[2], [5]. 8. Tipos de conectores para la fibra óptica Estos elementos se encargan de conectar las líneas de fibra a un elemento, ya puede ser un transmisor o un receptor. Tipos de conectores de la fibra óptica. •

FC, que se usa en la transmisión de datos y en las telecomunicaciones.

Ilustración 2 Conectores FC

•

FDDI, se usa para redes de fibra óptica.

Ilustración 3: Conector FDDI

•

LC y MT-Array que se utilizan en transmisiones de alta densidad de datos.

Ilustración 4 Conector LC

•

Ilustración 5 Conector MT-Array

SC y SC-Dúplex se utilizan para la transmisión de datos.

Ilustración 6 Conectores SC y SC-Dúplex

•

ST o BFOC se usa en redes de edificios y en sistemas de seguridad.

Ilustración 7 Conectores ST o BFOC

9. Ventajas y desventajas del cable de fibra óptica Ventajas • • • • • • • • • •

Una banda de paso muy ancha, lo que permite flujos muy elevados. Pequeño tamaño, por lo tanto, ocupa poco espacio. Gran ligereza, el peso es del orden de algunos gramos por kilómetro, lo que resulta unas nueve veces menos que el de un cable convencional. Inmunidad total a las perturbaciones de origen electromagnético. Gran seguridad. No produce interferencias. Gran resistencia mecánica, lo que facilita la instalación. Resistencia al calor, frío y corrosión. Facilidad para localizar los cortes. Factores ambientales.

Desventajas • • • • • • • •

La alta fragilidad de las fibras. Necesidad de usar transmisores y receptores más costosos. Los empalmes entre fibras son difíciles de realizar, especialmente en el campo, lo que dificulta las reparaciones en caso de ruptura del cable. No puede transmitir electricidad para alimentar repetidores intermedios. La necesidad de efectuar, en muchos casos, procesos de conversión eléctricaóptica. La fibra óptica convencional no puede transmitir potencias elevadas. No existen memorias ópticas. Las moléculas de hidrógeno pueden difundirse en las fibras de silicio y producir cambios en la atenuación.

10. Conclusión En conclusión, la fibra óptica es un medio de comunicación y de transporte de datos más eficiente que los medios tradicionales basados en claves metálicos. Este medio otorga ventajas en la velocidad de transmisión, en la seguridad de la información y amplia la distancia en la que se puede transmitir la información.

11. Referencias [1]

“Características generales de una red de fibra óptica al hogar (FTTH) | Memoria Investigaciones en Ingeniería.” http://revistas.um.edu.uy/index.php/ingenieria/article/view/270 (accessed Jun. 21, 2021).

[2]

L. Luis, “SISTEMAS DE FIBRA OPTICA.” Accessed: Jun. 21, 2021. [Online]. Available: www.icatron.org

[3]

“¿Qué es el ancho de banda? - Definición, significado y explicación | Verizon Fios.” https://espanol.verizon.com/info/definitions/bandwidth/ (accessed Jun. 21, 2021).

[4]

“ESTUDIO DE LA RED TELEFÓNICA IP BASADA EN ELASTIX INSTALADA EN LA COMUNIDAD SALESIANA MARÍA AUXILIADORA.”

[5]

U. de Belgrano, “Procesos de fabricación de fibras ópticas,” Universidad de Belgrano. Facultad de Ingeniería y Tecnología Informática Ingeniería Industrial., 2003. Accessed: Jun. 21, 2021. [Online]. Available: http://repositorio.ub.edu.ar/handle/123456789/303

[6]

“DIGITAL.CSIC: Optimización de un banco de medida de atenuación espectral para fibras monomodo y multimodo.” https://digital.csic.es/handle/10261/11343 (accessed Jun. 21, 2021)....