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Primera ventana 800 a 900 nm l utilizada = 850nm
Segunda ventana 1250 a 1350 nm l utilizada = 1310nm
Tercera ventana 1500 a 1600 nm l utilizada = 1550nm
LASER
Para poder transmitir en una de estas ventanas es necesaria una fuente de luz "coherente", es decir de una única frecuencia (o longitud de onda), la cual se consigue con un componente electrónico denominado LD ó diodo LASER (Light Amplification by Estimulated Emision of Radiation). Este componente es afectado por las variaciones de temperatura por lo que deben tener un circuito de realimentación para su control.
También pueden usarse diodos LED.
Detectores ópticos
Como receptores ópticos se utilizan fotodiodos APD o diodos pin (PIN-PD) que posen alta sensibilidad y bajo tiempo de respuesta.
El APD también requiere de un ajuste automático ante variaciones de temperatura.
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Indice de Refracción
Cuando un haz de luz que se propaga por un medio ingresa a otro distinto, una parte del haz se refleja mientras que la otra sufre una refracción, que consiste en el cambio de dirección del haz. Para esto se utiliza el llamado índice de refracción del material, que nos servirá para calcular la diferencia entre el ángulo de incidencia y el de refracción del haz (antes y después de ingresar al nuevo material).
El efecto de la refracción se puede observar fácilmente introduciendo una varilla en agua. Se puede ver que parece quebrarse bajo la superficie. En realidad lo que sucede es que la luz reflejada por la varilla (su imagen) cambia de dirección al salir del agua, debido a la diferencia de índices de refracción entre el agua y el aire.
Se utiliza la letra n para representar el índice de refracción del material, y se calcula por la siguiente fórmula:
| n |
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c0
v |
n : índice de refracción del medio en cuestión
co : velocidad de la luz en el vacío (3x108 m/s)
v : velocidad de la luz en el medio en cuestión |
Es decir que es la relación entre la velocidad de la luz en el vacío y en el medio.
Dado que la velocidad de la luz en cualquier medio es siempre menor que en el vacío, el índice de refracción será un número siempre mayor que 1.
En el vacío: n=1
En otro medio: n>1
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Ley de refracción (Ley de Snell)
n1 . sen q1 = n2 . sen q2
q1: ángulo entre el haz incidente y la normal (perpendicular) a la superficie
q2: ángulo entre el haz refractado y la normal a la superficie |
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El ángulo de incidencia q1 es igual al ángulo de relexión q1'
Reflexión total interna
Para que todos los haces de luz se mantengan dentro del núcleo debe darse la reflexión total interna, y esta depende de los índices de refracción y del ángulo de incidencia:
| Ejemplo:
n1=1.5 n2=1.3
n1 . sen q1 = n2 . sen q2
1.5 . sen q1 = 1.3 . sen 90o (sen 90o =1)
sen q1 = 1.3 / 1.5 => q1 > 60o |
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Entonces, para que todo el caudal de luz se propague dentro de la fibra, en el ejemplo el ángulo de incidencia debe ser mayor o igual a 60o .
Nota: Una fibra necesariamente debe tener revestimiento (cladding), puesto que si no lo tuviera, a pesar de seguir cumpliéndose que el índice del núcleo es mayor que el del revestimiento que sería el vacío, ante cualquier suciedad o cuerpo que se adhiriera a la fibra, en dicho punto ya no se cumpliría esa condición y se produciría una pérdida por refracción hacia afuera.
Apertura numérica
Es un indicador del ángulo máximo con que un haz de luz puede ingresar a la fibra para que se produzca la reflexión total interna:
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AN = sen a
siendo el medio externo aire o vacío |
Entonces, a mayor AN, mayor es el ángulo de aceptancia.
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Cono de aceptancia |
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