FIBRA OPTICA REDES GPON (Gigabit Passive Optical Network)

Transcripción

1 FIBRA OPTICA REDES GPON (Gigabit Passive Optical Network) Fibra Optica.- Son hilos de vidrio que permiten llevar una señal de transmisión de un extremo a otro en forma de luz. Sus partes principales son: el centro ó núcleo (core), el revestimiento (cladding) y el recubrimiento primario (coating). - El Centro ó núcleo (core): dependiendo del tipo de fibra óptica, éste se fabrica de dióxido de silicio (SiO2) ó dióxido de germanio (GeO2). El diámetro depende del modo de tx y puede ser: monomodo (φ = 8 a 10 μm) ó multimodo (φ = 50 a 62,5 μm). - El Revestimiento (cladding): generalmente está construido de dióxido de silicio (SiO2) y su diámetro es de aproximadamente 125 μm. - El recubrimiento (coating): está fabricado de material acrílico y su diámetro es de aproximadamente 245 μm. El tipo de luz incidente ó emitido desde una fuente óptica puede ser originado desde diodos LED (Ligth Emitting Diode) ó diodos de inyección láser ILD (Injection Laser Diode). 09/07/2017 Edgar Pauta Mg. Sc. 1

2 SISTEMAS DE TX POR UNA FO Fibra Multimodo. La luz de la misma longitud de onda se propaga en más de un modo dentro del núcleo de la fibra; es decir un haz de luz toma diferentes trayectorias. Se utiliza comúnmente en aplicaciones de corta distancia. La distancia máxima para un enlace de fibra óptica multimodo (62,5 / 125) es de 3 Km. Fibra Monomodo la luz se propaga de un solo modo dentro del núcleo de la fibra óptica. La fuente de luz es un laser y alcanza una distancia de hasta 20 Km. casi paralela por el eje del núcleo

3 ELEMENTOS BASICOS DE UNA FIBRA: Transmisor Óptico. - se encarga de transformar las señales eléctricas en señales luminosas, por lo que tiene dos estados posibles: un pulso de luz representa un uno y la ausencia de pulso de luz en un cero. Para poder transmitir por la fibra óptica se utilizan conversores electro-ópticos (E/O). Receptor Óptico.- detecta la luz que llega por la fibra óptica, para ello se utiliza los conversores opto- eléctricos (E/O) que convierten las señales luminosas en señales eléctricas nuevamente. TRANSMISOR ÓPTICO FIBRA ÓPTICA RECEPTOR ÓPTICO

4 Parámetros de una fibra óptica: Atenuación (α). Se manifiesta con la pérdida de potencia de la señal óptica conforme aumenta la distancia. Se produce por varios factores como; perdidas por calor, fallas de instalación, empalmes defectuosos, imperfecciones de material de la fibra, etc. ((db/km.)) Pérdidas por absorción. Se producen debido a las impurezas de los materiales con los que se fabrica la fibra, provocando que en algunos puntos de la fibra se absorba la luz y en lugar de transmitirla se la transforme en calor. Esta absorción produce tres importantes picos de pérdidas que se sitúan en tres ventanas de longitud de onda: cerca de los 900nm, 1200nm y 1400nm. Este último lleva a valores de atenuación de 0,04 [db/km]. Pérdidas por dispersión. O pérdidas por dispersión Rayleigt, son ocasionadas por pequeñas irregularidades submicroscópicas que se forman durante el proceso de fabricación. Cuando los rayos de luz que se están propagando por una fibra chocan contra las impurezas éstos se difractan, causando que la luz se disperse en muchas direcciones, provocando que una porción de la luz se escape por la cubierta 09/07/2017 Edgar Pauta Mg. Sc. 4

5 Macropliegue Parámetros de una fibra óptica: Cuando se origina un gran pliegue de la fibra óptica durante la instalación, presiones laterales y otras condiciones no previstas que exceden en mucho el radio de curvatura de la fibra, causando el paso de la luz a la capa y perdiéndose en ella. Micropliegue Cuando se ocasiona una microscópica distorsión de la fibra óptica, que causa la salida del rayo de luz del núcleo a la capa, se produce principalmente durante la fabricación de la fibra óptica. 09/07/2017 Edgar Pauta Mg. Sc. 5

6 Pérdidas por empalme. La pérdida por empalme es causada por la diferencia entre los núcleos y los ángulos entre dos fibras empalmadas 09/07/2017 Edgar Pauta Mg. Sc. 6

7 Ventajas de la Fibra Óptica. - Altas velocidades de Tx y capacidades y Transporte (AB muy elevado (GHz y THz). - Baja atenuación larga distancia. - Inmunidad electromagnética. - Tamaño reducido. - Bajo peso. - Seguridad de la información ya que no es posible acceder a los datos transmitidos. - Aislamiento eléctrico. - Rentabilidad. - No hay riesgo de chispas o explosiones. Estabilidad frente a variaciones de temperatura - El silicio con el que pueden ser fabricadas, es abundante en la naturaleza. - Escalabilidad y vida útil. Desventajas de la fibra óptica - Tecnología compleja: fabricación, instalación, montaje. - Costos elevados, sea en los equipos terminales como en la instalación, mantenimiento y reparación. - Fragilidad de la fibra. - Resistencia al cambio, debido al uso difundido de materiales tradicionales como el cobre. - Conversión electro/óptica - Corta vida de los emisores láser 09/07/2017 Edgar Pauta Mg. Sc. 7

8 Los cables de fibra, por su aplicación son de dos tipos: aéreos y subterráneos Cable de figura en 8. Es un cable de estructura holgada con un cable mensajero adosado haciendo de la instalación más rápida y segura. Cable Blindado Tienen una coraza protectora o armadura de acero debajo de la cubierta de polietileno. Esto proporciona al cable una resistencia excelente al aplastamiento y propiedades de protección frente a roedores. Se usa frecuentemente en aplicaciones de enterramiento directo. Cable de estructura holgada Consta de varios tubos de fibra rodeando un miembro central de refuerzo, y rodeado de una cubierta protectora. Posee tubos con gel de dos a tres milímetros de diámetro, lleva varias fibras ópticas que descansan holgadamente en él. El tubo holgado aísla la fibra de las fuerzas mecánicas exteriores que se ejerzan sobre el cable. 09/07/2017 Edgar Pauta Mg. Sc.

9 . Pigtail ELEMENTOS DE UNIÓN E INTERCONEXIÓN Los Pigtails están formados por cordones de fibra, descubierta en el otro extremo para ser empalmado a la fibra del cable principal y un conector en el otro extremo que sirve de interfaz con los equipos. Los pigtails terminan en los cables de fibra dentro de las bandejas y se insertan en los adaptadores correspondientes. Existen pigtails de 10/125, 50/125 o 62,125 así como con cualquier tipo de conector: ST, SC, FDDI, FC, son probados al 100 % en fábrica.. Conectores ST.- para fibras monomodo y multimodo con unas pérdidas promedio de 0.5 db. FC.- para fibra monomodo, tiene bajas perdidas, con un promedio de 0.4 db. D4.- este tipo de conector se usa principalmente para fibras monomodos. SC.- es un conector modular, de alta densidad de bajas perdidas (<0.5 db) para fibras monomodo. FDDI.-. Es del tipo dúplex con llave, conectando dos fibras a la vez. 09/07/2017 Edgar Pauta Mg. Sc.

10 Tipos de conectores: CAJAS DE EMPALME.- sirven para proteger los empalmes exteriores, poseen en un extremo unos tubos cerrados que se cortarán en su extremo por donde deba pasar un cable. 09/07/2017 Edgar Pauta Mg. Sc.

11 Código de Colores Estándares TIA-598-A Fibra Óptica Fibra Tubo LASERs La información a través de fibras ópticas se realiza mediante la modulación (variación) de un haz de luz invisible al ojo humano. Si bien es invisible para el ojo humano, hay que evitar mirar directamente y de frente a una fibra, a la cual se le esté inyectando luz, puesto que puede dañar gravemente la visión. 09/07/2017 Edgar Pauta Mg. Sc.

12 Las fibras ópticas presentan una menor atenuación en ciertas porciones del espectro lumínico, las cuales se denominan ventanas y corresponden a las siguientes longitudes de onda (λ), expresadas en nanómetros: Primera ventana 800 a 900 nm λ utilizada = 850nm Segunda ventana 1250 a 1350 nm λ utilizada = 1310nm Tercera ventana 1500 a 1600 nm λ utilizada = 1550nm 09/07/2017 Edgar Pauta Mg. Sc.