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5/22/2018 Trabajo de Sistema Operativooooooo Fibra Optica
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL
DE LOS LLANOS OCCIDENTALES EZEQUIEL ZAMORA
UNELLEZ-BARINAS
Planificacin de redes
y comunicaciones i
(Fibra ptica)
Ingeniera informtica
Barinas julio 2014
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5/22/2018 Trabajo de Sistema Operativooooooo Fibra Optica
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL
DE LOS LLANOS OCCIDENTALES EZEQUIEL ZAMORA
VICE-RECTORADO DE PLANIFICACIN Y DESARROLLO SOCIALPROGRAMA
INGENIERA, ARQUITECTURA Y TECNOLOGA
SUBPROGRAMA INFORMTICA
Periodo: 2014-1 Semestre 8vo Seccin: 01NocturnoSubproyecto:
redes ycomunicaciones I.
Docentes:Alemn Eugenia, Rangel Nesyuri, Rodrguez Yoscarly,
Flores francisco.
Planificacin Semanal
Desde lunes 18-07-2014 al viernes 24-07-2014
Tema: Fibra ptica
Objetivo Del Tema: Lograr que los Estudiantes adquieran
conocimientos de los
avances tecnolgicos del cable de fibra ptica.
Inicio:
Saludos. Pasar la asistencia. se realizara en la actividad unas
lluvias de ideas, produciendo una
interaccin dinmica
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Desarrollo:
Con la ayuda de las lminas y demostracin visual de los cables
defbrica ptica. Se ejecutara lluvias de ideas a travs de los
siguientespuntos:
1. Concepto cable fibra
2. Teora de la fibra ptica.
3. Tipos de la fibra ptica.
4. Campos de usos de la fibra ptica
5. Tecnologa de la fibra ptica
6. Fabricacin de cables de fibra ptica.
7. Estructura de los cables.
Cierre:
Al finalizar la clase se les evaluara de forma oral unas series
depreguntas a los alumnos donde ellos debern participar y demostrar
loaprendido dentro de la clase.
He aqu algunas preguntas:
1. Que consideran ustedes sobre la funcin del cable de lafibra
ptica?
2. Crees que es muy seguro el cable de la fibra ptica?,
Como motivacin a los estudiantes con sus respuestas se les
daruna premiacin sobre la actividad realizada.
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CABLE DE FIBRA PTICA
En el cable de fibra ptica las seales que se transportan son
seales digitales de datos en forma de pulsos modulados de
luz.
Esta es una forma relativamente segura de enviar datos debido
a
que, a diferencia de los cables de cobre que llevan los datos en
forma de
seales electrnicas, los cables de fibra ptica transportan
impulsos noelctricos. Esto significa que el cable de fibra ptica no
se puede pinchar y
sus datos no se pueden robar.
El cable es la estructura que protege a las
fibras pticas de la degradacin medioambiental,
de daos mecnico, facilita la manipulacin de
las fibras y las aslan de las tenciones
mecnicas que pueden ocurrir en su instalacin.
.Las fibras pticas son conductos de vidrios u otros
materiales
transparentes, capas de concentrar, guiar y transmitir la luz
con muy
pocas prdidas.
TEORA DE LA FIBRA PTICA
La comunicacin por fibra es relativamente corta:
1960-Desarrollo del primer LASER por THEODORE MAIMAN; Que
fue aplicado a las telecomunicaciones con el fin de que los
mensajes se transmitieran a velocidades inusitadas (no habitual)
y
con amplia cobertura.
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1966-Kao y Hockhman sugieren la propuesta de utilizar una
gua
ptica para la comunicacin; para ello sern necesarias nuevas
tcnicas de fabricacin y purificacin del cristal. Por eso se
han
desarrollados nuevos vidrios muy puros con transparencia
mucho
mayores que la del vidrio ordinario.
1970- CORNING GLASS produce la primera fibra; Con de
comunicacin y con una atenuacin (disminucin) de 20 dB/km.
Este
gran avance dio mpetu (movimiento violento) a la industria de
las
fibras pticas. 1975- Hace la primera demostracin pblica; de una
transmisin
ptica de datos pudiendo soportar hasta 50.000 canales de
voz.
Por lo tanto a finales de los aos 70 y a principios de los aos
80 y
90, el avance tecnolgico en la fabricacin de canales pticos
abrieron las
puertas al desarrollo del sistema de comunicacin de fibras
pticas de alta
calidad, de alta capacidad y eficiencia.
La teora de la comunicacin a travs de la fibra ptica
revoluciono el mundo de la informacin, con aplicacin, en todos
los
rdenes de la vida moderna, lo que constituy un adelanto
tecnolgico
altamente efectivo.
TIPOS DE LA FIBRA PTICA
Fibra Monomodo:
Una fibra monomodo es una fibra ptica en la que slo se propaga
un
modo de luz. Se logra reduciendo el dimetro del ncleo de la
fibra hasta
un tamao (8,3 a 10 micrones) que slo permite un modo de
propagacin.
Su transmisin es paralela al eje de la fibra. A diferencia de
las fibras
multimodo, las fibras monomodo permiten alcanzar grandes
distancias
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(hasta 400 km mximo, mediante un lser de alta intensidad) y
transmitir
elevadas tasas de informacin (decenas de Bit/s).
En estas fibras monomodo cuando se aplica el emisor de luz,
el
aprovechamiento es mnimo, tambin el costo es ms elevado, la
fabricacin difcil y los acoples deben ser perfectos.
Fibra multimodo
Una fibra multimodo es aquella en la que los haces de luz
pueden
circular por ms de un modo o camino. Esto supone que no llegan
todos a
la vez. Una fibra multimodo puede tener ms de mil modos de
propagacin de luz. Las fibras multimodo se usan comnmente en
aplicaciones de corta distancia, menores a 2 km, es simple de
disear y
econmico.
El ncleo de una fibra multimodo tiene un ndice de refraccin
superior, pero del mismo orden de magnitud, que el
revestimiento. Debido
al gran tamao del ncleo de una fibra multimodo, es ms fcil
de
conectar y tiene una mayor tolerancia a componentes de menor
precisin.
Fibra multimodo de salto de ndice:
La fibra ptica multimodo de salto de ndice debido a su gran
dimetro es fcil de empalmar y terminar. Comparada con otros
tipos es
relativamente barata de fabricar. Sin embargo, tiende a ser
demasiada
lenta para la mayora de los propsitos y prcticamente desapareci
de
los sistemas modernos.
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Estas fibras tienen el rango ms grande de tamaos de ncleo (50
a
1500 micrones), y se encuentran disponibles para las mejores
relaciones
de eficiencia de ncleo a revestimiento. La existencia de
muchas
trayectorias distintas a travs de la fibra causa que los pulsos
de la seal
se "diseminen ", haciendo este tipo de fibra inadecuado para
las
telecomunicaciones. Debido a su gran dimetro del ncleo, son la
mejor
opcin para iluminacin, coleccin, y uso en paquetes como guas de
luz.
Fibra Multimodo de ndice Gradual:La fibra ptica multimodo de
ndice gradual se construye de modo tal
que el ndice de refraccin entre el ncleo y el revestimiento
vara
gradualmente.
Esto suministra un rendimiento mejorado para un aumento
moderado en el costo. Las fibras de ndice gradual proveen un
ancho de
banda mucho ms amplio que las de salto de ndice.
Estas fibras tienen la siguiente gama ms grande del tamao de
ncleo (50 - 100 micrones). El ncleo de ndice gradual tiene
una
tendencia a doblar rayos de ngulos entrantes ms amplios a travs
de
una curva ms aguda. Esto da lugar a menor difusin de pulso que
con
las fibras de salto de ndice, se usa frecuente en la comunicacin
en
casos de poco alcance. En general no se los ata debido a las
dificultades
de obtenerlos en protectores apropiados.
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CAMPOS DE USOS DE LA FIBRA PTICA
Las aplicaciones de la fibra ptica son muy extensas. Es un
campo
en continua expansin y cada da se descubren ms.
La fibra ptica es un transmisor de luz, por lo que cualquier
aplicacin basada en la luz es susceptible de incorporar la fibra
ptica
Adems es un excelente transmisor de la informacin, por lo que
sus
aplicaciones son muy variadas.
Medicina
El uso de la fibra ptica est muy extendido en el campo de la
medicina. Gracias a su pequeo tamao y calidad en la transmisin
de
imgenes es perfecta para los endoscopios. La fibra ptica ha
supuesto
una gran revolucin en este campo porque permite reducir
considerablemente el tamao, pudiendo explorar las cavidades
internas
del paciente sin tener que realizar una operacin Adems la
incorporacin
de la fibra ptica ha permitido mejorar la calidad de la imagen,
facilitando
mucho la diagnosis. Diversos aparatos como laringoscopios,
rectoscopios,
broncoscopios, vaginoscopios, gastroscopios y laparoscopias,
incluyen ya
esta tecnologa.
Los vibroscopios realizados con ayuda de las tcnicas
optoelectrnicas cuentan con un extremo fijo o adaptable para la
insercin
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de agujas, pinzas para toma de muestras, electrodos de
cauterizacin,
tubos para la introduccin de anestsicos, evacuacin de lquidos,
etc.
Constan de 2 canales, uno para la iluminacin del interior del
cuerpo y el
otro para la motorizacin.
Los campos generales de empleo en medicina son:
Diagnstico: complementa a la radiologa, al proporcionar
visiones
cercanas y amplificadas de puntos concretos y permitir la toma
de
muestras. El vibroscopio es particularmente til para la deteccin
de
cnceres y lceras en estado inicial que no son visibles a travs
de
rayos X.
Teraputico: permiten la actuacin quirrgica en vas biliares
para
eliminar clculos, extraer cuerpos extraos, etc. Posoperatorio:
observacin directa y prcticamente inmediata a la
operacin de las zonas afectadas.
Aunque no es tcnicamente una aplicacin a la medicina, gracias
a
la velocidad de la fibra ptica y a su ancho de banda se pueden
realizar
operaciones a distancia, incluso entre continentes. Esto permite
ahorrarse
los traslados, que pueden ser costosos y peligrosos para los
enfermos.
Arqueologa
Los usos de la fibra ptica en la arqueologa se asemejan a los de
la
medicina, gracias a los aparatos de fibra ptica los arquelogos
pueden
visualizar zonas que de otros modos serian inaccesibles o en las
que
existe un peligro de derrumbamiento.
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SENSORES
Los sensores que funcionan con electricidad plantean
problemascuando operan en ambientes donde existen tensiones
elevadas y campos
magnticos fuertes, ambos interfieren con sus seales y pueden
dar
lecturas falsas. Los sensores de fibra ptica no plantean esos
problemas
por lo que son mucho mejores en sitios con estas caractersticas,
ademas
son ms rpidos, aunque ms caros.
Estos sensores tienen tambin la virtud de ser tener una gran
precisin, algunos tipos de sensores pueden ser:
Giroscopios.
Acelermetros.
Medidores de presin y temperatura
Sensores de campos elctrico y magntico.
Sensores acsticos
Aplicaciones Militares
La fibra ptica tiene numerosas ventajas en el mbito militar.
En
primer lugar, las transmisiones por fibra ptica son mucho ms
seguras
que las transmisiones por radio o por cable elctrico. Las seales
de radio
pueden ser captadas por cualquiera con una antena adecuada, lo
que
obliga a crear complejas codificaciones. Un cable elctrico puede
ser
pinchado, de modo que tambin es necesaria una compleja
codificacin
de los datos. La fibra ptica, por el contrario, es prcticamente
imposible
de pinchar. Adems, las ondas de radio y las transmisiones
elctricas
pueden ser detectadas con sensores, cosa que no sucede con
las
transmisiones usando fibra ptica
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5/22/2018 Trabajo de Sistema Operativooooooo Fibra Optica
Las fibras pticas tambin juegan un papel importante en la
logstica
militar, su peso es mucho menor que los cables elctricos, lo
cual supone
un gran ahorro en los costes de transporte. Adems, los cables de
fibra
son muy resistentes frente a las inclemencias ambientales, por
lo que
pueden instalarse estaciones de deteccin a grandes distancias de
un
campamento con seguridad.
Transportes
Los aportes de la fibra ptica al campo de los transportes son,
aparte
de algunos de los mencionados en el apartado de las
aplicaciones
militares, la inclusin de fibras en los vehculos, en modo de
sensores o
para la iluminacin tanto interior como exterior. Los automviles
actuales
tienen 2 o ms metros de fibra ptica en su interior.
Tambin se ha incorporado a los aviones por su alta
fiabilidad,
inmunidad a las tensiones de las tormentas, peso y resistencia a
las
condiciones climticas.
Iluminacin
La fibra ptica transporta luz, esta suele usarse para
transmitir
informacin pero tambin para llevar las luz a sitios de acceso
difcil o que
planteen riesgo para las personas, como zonas contaminadas,
con
lquidos voltiles, zonas con riesgo de incendio, minas
El uso de la fibra ptica se est extendiendo a las carreteras,
para
iluminar zonas en las que se suelen producir accidentes
nocturnos.
Una caracterstica muy importante de la fibra ptica es que
puede
filtrar la luz ultravioleta, dicha caracterstica es muy
importante en los
museos, ya que evita que las pinturas se deterioren.
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Por ltimo, el uso de la fibra ptica como elemento decorativos
esta
extendiendo, tanto en espectculos, en discotecas, en exteriores
y en el
hogar.
telecomunicaciones
Este es el campo donde la fibra ptica ha supuesto una mayor
revolucin Gracias a su ancho de banda, velocidad y fiabilidad se
ha
aplicado a muchas reas de las telecomunicaciones.
Internet
Una de las mayores complicaciones de la conexin a Internet
mediante el cable elctrico era su baja velocidad, la fibra ptica
es muchoms rpida que el cable coaxial, lo cual mejora la
experiencia del usuario.
En Espaa las operadoras ofrecen hasta 100 Mb de descarga por
segundo, muy superior a lo que se poda ofrecer con una
conexin
coaxial. Otro problema que soluciona el uso de fibra ptica son
las cadas
de la red que experimentaba la conexin elctrica, las cuales
podan ser
desde molestas a crticas.
Telefona
La fibra ptica est muy extendida en la telefona Lo cierto es que
su
uso generalizado es debido a que comparte canal con la conexin
de
Internet No obstante ofrece numerosas ventajas como la no
presencia de
interferencias, el que no se pueda pinchar la lnea, mas nitidez
y mejor
fluidez en la comunicacin
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5/22/2018 Trabajo de Sistema Operativooooooo Fibra Optica
El hecho de compartir canal con Internet abarata los costes ya
que
solo hay que tender un cable y no dos.
Televisin
El ancho de banda de la fibra ptica permite que las empresas
puedan ofrecer gran cantidad de canales de televisin a sus
clientes en
sus ofertas de Internet y lnea de telfono
La conexin por fibra ptica tambin ha hecho ms popular el
consumo de los canales de Televisin, dado que su velocidad y
ancho de
banda mejoran la experiencia con estos canales, que no sufren
continuos
cortes en la imagen y sonido.
Redes
El uso de la fibra ptica se ha incorporado a las LAN (Local
rea
Network) Las cuales conectan entre si varios equipos, mediante
la
conexin de todos ellos a un ordenador central. Tambin se usan
para
conectar los clientes de una tele operadora a la red principal
de la ciudad.
Aparte de su mejor rendimiento, su bajo coste y fcil instalacin
ha
contribuido en gran parte a su uso generalizado.
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Tecnologa de la fibra ptica
La tecnologa de fibras pticas ha cambiado rpidamente a travs
de
las dos generaciones de sistemas (ndice gradual a 850nm y
monomodo a
1300nm), junto con algunas generaciones parciales intermedias.
Se han
establecido firmemente en la produccin y estn desempeando
grandes
mercados de produccin. Por otro lado, la investigacin y el
desarrollohan demostrado que existen capacidades adicionales
sustanciales, ya
sea para ampliar la distancia entre repetidores o la velocidad
de
transmisin o ambas cosas.
Las necesidades de los diversos mercados de gran cobertura
(redes
de comunicaciones) estn conduciendo al desarrollo de sistemas de
altas
prestaciones que satisfagan sus requisitos especiales. El inters
de la
investigacin se ha centrado en gran medida en las
telecomunicaciones y
la transmisin de datos, los xitos de la tecnologa pueden
aplicarse para
proporcionar una buena relacin efectividad/costo, ancho de banda
y
comunicaciones verstiles directamente ligadas a las premisas
del
usuario.
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Donde una de los principales contribuciones que se ejecutaron
fue
en 1960 con una inversin millonaria para la conjugacin de los
rayos
laser que rebela el apoyo de la tecnologa con respecto a la
fibra ptica.
En mercados donde ya existe solucin para los principales
problemas en curso, la viabilidad econmica junto con el
potencial
crecimiento tiende a determinar la utilizacin de la tecnologa.
La industria
de las telecomunicaciones, el usuario potencial ms importante de
las
fibras pticas, representa un mercado establecido y asentado. Se
han
realizado enormes inversiones en tecnologa de cable
convencional,
haciendo poco aconsejable el que una nueva tecnologa altere lo
ya
implantado
FABRICACIN DE CABLES DE FIBRA PTICA
La fibra ptica es el material que constituye la base de las
modernasredes de telecomunicaciones de alta capacidad. Una fibra
ptica no es
ms que un largusimo filamento de vidrio, tan fino que es
perfectamente
flexible, debidamente protegido por una camisa plstica. A travs
de estos
haces se transmiten, mediante un lser acoplado, seales luminosas
que
se detectan en el destino.
La fabricacin de fibra ptica es un proceso de alta
tecnologa.
Tengamos en cuenta que el grosor estndar de la fibra es 125
micras
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(aproximadamente el doble que un cabello humano) y el ncleo es
de
unas 8 micras (en fibras monomodo, que son las usadas para
comunicaciones a larga distancia). Y evidentemente, es crtico
mantener
la pureza y la regularidad del ncleo.Todo ello convierte la
fabricacin de fibra en un proceso complicado.
Sin embargo, el fundamento es sencillo (y es una idea
brillante). Se trata
de construir grandes tubos de vidrio que reproducen a escala
macroscpica la estructura de la fibra. Estos tubos se llaman
preformas.
Posteriormente, la preforma se va fundiendo y estirando hasta
queobtenemos un filamento alargado cuyo fino dimetro reproduce a
escala
microscpica la preforma original.En este proceso, se parte de
barras de vidrio huecas, que se baan
en un gas que contiene las partculas de lo que ser el futuro
ncleo.
Calentando hasta mil grados, estas partculas comienzan a
fundirse hasta
que el tubo hueco colapsa y forma una vara maciza con la
estructura
deseada: la preforma.
Una vez hechas las preformas,
se colocan verticalmente y se
calientan hasta que se van fundiendo
formando un hilillo continuo. De una
preforma se sacan kilmetros y
kilmetros de fibra. Este proceso, a
pesar de la sencillez de la idea, esmuy complejo y delicado, ya
que hay que garantizar que el flujo se
mantiene constante, que el hilo mantiene un grosor de 125 micras
y que
no se producen tensiones excesivas. Durante esta fase adems
se
aprovecha para crear una capa protectora sobre el vidrio.
La fibra ptica se enrolla en grandes bobinas. Las grandes redes
de
comunicacin usan haces de varias fibras agrupadas en un cable
tan
grueso como un cable elctrico pero capaces de transmitir una
cantidad
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de informacin mucho mayor, a distancias muchsimo mayores y con
un
menor gasto de potencia.
Estructura de los cables
El cable de la fibra ptica es apropiado para trasmitir datos
a
velocidades muy altas con grandes capacidades debido a la
carencia de
atenuacin de la seal y a su pureza.
Existen dos tipos de estructura de los cables:
Cable de estructura holgada:
Es un cable empleado tanto para exteriores como para interiores
que
consta de varios tubos de fibras rodeando un miembro central de
refuerzo
y provisto de una cubierta protectora. Cada tubo de fibra, de
dos a tres
milmetros de dimetros, lleva varias fibras pticas que
descansan
holgadamente en el.los tubos pueden ser huecos o estar llenos de
un
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hidrfugo que acta como protector anti-humedad impidiendo que el
agua
entre en la fibra.
El tubo holgado asla la fibra de las fuerzas mecnicas
exteriores
que se ejerzan sobre el cable.
Cable de estructura ajustada:
Es un cable diseado para instalaciones en el interior de los
edificios, es ms flexible y con un radio de curvatura ms pequeos
que el
que tienen los cables de estructura holgada.
Contiene varias fibras con proteccin secundarias que rodea
un
miembro central de traccin, todo ello cubierto de una proteccin
exterior.
Cada fibra tiene una proteccin plstica extorsionada directamente
sobre
ella, hasta alcanzar un dimetro de 900 m rodeando al
recubrimiento de
250 m de las fibras pticas. Esta proteccin plstica adems de
servircomo proteccin adicional frente al entorno, tambin provee un
soporte
fsico que servira para reducir su coste de instalacin al
permitir reducir
las bandejas de empalmes.
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Una fibra ptica consta de un cilindro de vidrio
extremadamente
delgado, denominado ncleo, recubierto por una capa de vidrio
concntrica, conocida como revestimiento. Las fibras a veces son
de
plstico. El plstico es ms fcil de instalar, pero no puede llevar
los
pulsos de luz a distancias tan grandes como el vidrio.
Debido a que los hilos de vidrio pasan las seales en una
sola
direccin, un cable consta de dos hilos en envolturas separadas.
Un hilo
transmite y el otro recibe. Una capa de plstico de refuerzo
alrededor de
cada hilo de vidrio y las fibras Kevlar ofrece solidez. En el
conector defibra ptica, las fibras de Kevlar se colocan entre los
dos cables.
Al igual que sus homlogos (par trenzado y coaxial), los cables
de
fibra ptica se encierran en un revestimiento de plstico para
su
proteccin.
Las transmisiones del cable de fibra ptica no estn sujetas a
intermodulaciones elctricas y son extremadamente rpidas,
comnmente
transmiten a unos 100 Mbps, con velocidades demostradas de hasta
1
giga bit por segundo (GPS). Pueden transportar una seal (el
pulso de
luz) varios kilmetros.
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5/22/2018 Trabajo de Sistema Operativooooooo Fibra Optica
