Comunicaciones Ópticas | ||||
Introducción
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Evolución
Hasta el siglo XIX, los sistemas de comunicaciones ópticas eran lentos y de corta distancia. Cuando Maxwell demostró la existencia de las ondas electromagnéticas permitió la evolución de estos sistemas.
Como el ancho de banda suele ser un 1% de la frecuencia portadora, las utilizadas en telecomunicaciones tienden a ser de mayor frecuencia:
Medio | Frecuencia portadora | Ancho de banda | ||||
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Fibra óptica |
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Microondas |
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Coaxial |
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Los hitos más importantes en la historia de las comunicaciones ópticas son los siguientes:
- 1960: T. H. Maiman inventa el láser de rubí.
- 1962: Primer láser semiconductor en laboratorio.
- 1966: C. Kao y G. A. Hockham predicen que las mejoras en el proceso de fabricación de las fibras de silicio reducen las pérdidas de propagación notablemente.
- 1970: Fibras con pérdidas de 20 dB/km.
- 1972: Se comercializa el diodo láser.
- 1973: Fibras con pérdidas de 4 dB/km.
- 1976: Fibras con pérdidas de 0,5 dB/km.
- 1979: Fibras con pérdidas de 0,2 dB/km, el mínimo teórico con fibras de silicio.
Elementos característicos
Las fuentes ópticas son:
- LED: Barato.
- LD: Potente y coherente.
Los detectores ópticos son:
- PIN
- APD
Las fibras ópticas están diseñadas para transmitir frecuencias ópticas con pérdidas mínimas y máximo ancho de banda.
Los efectos que limitan los sistemas ópticos son:
- Atenuación: Por las impurezas de la fibra.
- Dispersión: Debido a la transmisión de señales multifrecuenciales.
Tenemos distintos tipos de fibras:
- Multimodo de salto de índice
- Gradiente de índice
- Monomodo
Generaciones de sistemas
1ª 1977:
- Se transmite en 1ª ventana, a 850 nm.
- Fibra multimodo de salto de índice.
- Hasta 10 km y 140 Mbps.
2ª 1984:
- Se transmite en 2ª ventana, a 1300 nm.
- Fibra monomodo.
- Hasta 40 km y 622 Mbps.
3ª 1984:
- Se transmite en 3ª ventana, a 1550 nm.
- Fibra monomodo.
- Se consiguen más de 100 km y más de 2,5 Gbps.
4ª 1989:
- Se transmite en 2ª y 3ª ventana.
- Fibra monomodo y amplificador óptico de fibra.
Ventajas de las fibras ópticas
- Gran ancho de banda.
- Dimensiones reducidas y peso inferior.
- Aislamiento eléctrico.
- Inmunidad a interferencias y diafonía.
- Seguridad de la señal.
- Fácil mantenimiento del sistema.
- Baja atenuación.
- Flexibilidad y dureza.
- Estabilidad con la temperatura.
- Coste bajo potencial.