Las pérdidas son un tema muy importante si se quiere transmitir información a gran distancia usando fibra óptica.
Evidentemente la cantidad de luz que llega al final de una fibra óptica es menor que la que aplicamos en su comienzo.
Las causas de esto son varias, algunas dependen de los materiales de que están hechas las fibras y otras de causas externas como, esfuerzos mecánicos, curvaturas indebidas, etc.
Las pérdidas presentan una dependencia exponencial con la distancia, que resulta en una curva característica de muchos fenómenos físicos. Otro problema que se puede presentar son los fenómenos de interferencia óptica, por ejemplo en el punto de recepción puede aparecer interferencia destructiva (o “punto oscuro”), con menor intensidad de señal.
La atenuación de la fibra se expresa en dB/Km. Este valor significa la pérdida de luz en un Km. El desarrollo y la tecnología de fabricación de las fibras para conseguir menores coeficientes de atenuación se observa en el siguiente gráfico:
Los factores que influyen en la atenuación se pueden agrupar en dos.
Factores propios: Podemos destacar fundamentalmente dos.
Las pérdidas por absorción del material de la fibra, son debido a impurezas tales como iones metálicos, níquel variado (OH)- , etc. ya que absorben la luz y la convierten en calor. El vidrio ultra puro usado para fabricar las fibras ópticas es aproximadamente 99.9999% puro. Aún así, las pérdidas por absorción entre 1 y 1000 dB/Km son típicas.
Las pérdidas por dispersión (esparcimiento) se manifiesta como reflexiones del material, debido a las irregularidades submicroscópicas ocasionadas durante el proceso de fabricación y cuando un rayo de luz se está propagando choca contra estas impurezas y se dispersa y refleja.
Dentro de estas pérdidas tenemos:
• Pérdidas por difusión de Rayleigh (por fluctuaciones térmicas del índice de refracción).
• Imperfecciones de la fibra, particularmente en la unión núcleo-revestimiento, variaciones geométricas del núcleo en el diámetro
• Impurezas y burbujas en el núcleo (como superficie rugosa)
• Impurezas de materiales fluorescentes
• Pérdidas de radiación debido a microcurvaturas*, cambios repetitivos en el radio de curvatura del eje de la fibra
Factores externos: El principal factor que afecta son las deformaciones mecánicas. Dentro de estas las más importantes son las curvaturas, esto conduce a la pérdida de luz por que algunos rayos no sufren la reflexión total y se escapan del núcleo. Las curvas a las que son sometidas las fibras ópticas se pueden clasificar en macro curvaturas (radio del orden de 1cm o más) y micro curvaturas (el eje de la fibra se desplaza a lo sumo unas decenas de micra sobre una longitud de unos pocos milímetros).
*
Evidentemente la cantidad de luz que llega al final de una fibra óptica es menor que la que aplicamos en su comienzo.
Las causas de esto son varias, algunas dependen de los materiales de que están hechas las fibras y otras de causas externas como, esfuerzos mecánicos, curvaturas indebidas, etc.
Las pérdidas presentan una dependencia exponencial con la distancia, que resulta en una curva característica de muchos fenómenos físicos. Otro problema que se puede presentar son los fenómenos de interferencia óptica, por ejemplo en el punto de recepción puede aparecer interferencia destructiva (o “punto oscuro”), con menor intensidad de señal.
La atenuación de la fibra se expresa en dB/Km. Este valor significa la pérdida de luz en un Km. El desarrollo y la tecnología de fabricación de las fibras para conseguir menores coeficientes de atenuación se observa en el siguiente gráfico:
Los factores que influyen en la atenuación se pueden agrupar en dos.Factores propios: Podemos destacar fundamentalmente dos.
Las pérdidas por absorción del material de la fibra, son debido a impurezas tales como iones metálicos, níquel variado (OH)- , etc. ya que absorben la luz y la convierten en calor. El vidrio ultra puro usado para fabricar las fibras ópticas es aproximadamente 99.9999% puro. Aún así, las pérdidas por absorción entre 1 y 1000 dB/Km son típicas.
Las pérdidas por dispersión (esparcimiento) se manifiesta como reflexiones del material, debido a las irregularidades submicroscópicas ocasionadas durante el proceso de fabricación y cuando un rayo de luz se está propagando choca contra estas impurezas y se dispersa y refleja.
Dentro de estas pérdidas tenemos:
• Pérdidas por difusión de Rayleigh (por fluctuaciones térmicas del índice de refracción).
• Imperfecciones de la fibra, particularmente en la unión núcleo-revestimiento, variaciones geométricas del núcleo en el diámetro
• Impurezas y burbujas en el núcleo (como superficie rugosa)
• Impurezas de materiales fluorescentes
• Pérdidas de radiación debido a microcurvaturas*, cambios repetitivos en el radio de curvatura del eje de la fibra
Factores externos: El principal factor que afecta son las deformaciones mecánicas. Dentro de estas las más importantes son las curvaturas, esto conduce a la pérdida de luz por que algunos rayos no sufren la reflexión total y se escapan del núcleo. Las curvas a las que son sometidas las fibras ópticas se pueden clasificar en macro curvaturas (radio del orden de 1cm o más) y micro curvaturas (el eje de la fibra se desplaza a lo sumo unas decenas de micra sobre una longitud de unos pocos milímetros).
*
No hay comentarios:
Publicar un comentario