Fibra òptica monomodo
1. Núcleu 8 - 9 µm de diàmetro
2. Revestiment 125 µm dia.
3. Búfer 250 µm dia.
4. Funda 900 µm dia.
En la comunicació per fibra òptica, una fibra òptica monomodo (SMF per les seues sigles en anglés) és una fibra òptica dissenyada per a transportar llum solament directament a través de la fibra, el modo travesser. Els modos són solucions possibles a l'equació de Helmholtz per a ones, la qual s'obté en combinar les equacions de Maxwell i les condiciones llímit. Estos modos definixen la manera en la que les ones viagen a través de l'espai, és dir, cóm es distribuïx en l'ona en l'espai. Les ones poden tindre el mateix modo pero freqüències diferents. Est és el cas en les fibres monomodo, a on es poden tindre ones a diferents freqüències, pero en el mateix modo, lo que significa que estan distribuïdes en l'espai de la mateixa manera, i això entrega un sol fes de llum. Encara que el raig viaja paralel a la llongitut de la fibra, és cridat modo travesser puix les seues oscilacions electromagnètiques ocorren perpendiculars (travesseres) a la llongitut de la fibra. El premi nobel de física 2009 va ser concedit a Charles K. Kao pel seu treball teòric en les fibres òptiques monomodo.[1]
Història
[editar | editar còdic]En 1961, mentres treballava en American Optical, Elías Snitzer va publicar una descripció teòrica comprensible de les fibres monomodo en el Journal of the Optical Society of America.[2][3]
En Corning Glass Works (ara Corning Inc.), Robert Maurer, Donald Keck i Peter Schultz varen començar en sílice fos, un material que es pot fabricar extremadament pur, pero que té un punt de fusió alt i un baix índex de refracció. Varen fer un producte cilíndric semielborado depositant materials purificats de la fase de vapor, afegint nivells controlats de dopantes per a fer que l'índex de refracció del núcleu fora llaugerament major que el del revestiment, sense incrementar dramàticament l'atenuació. En setembre de 1970, varen anunciar que havien fet fibres monomodo en una atenuació en el nanómetro 633 de la llínea heli-neó per baix de 20 dB/km.[4]
Característiques
[editar | editar còdic]Com en les fibres òptiques multimodo, les fibres monomodo sí exhibixen dispersió intermodal lo que resulta en múltiples modos espacials pero en una dispersió modal més angosta. Les fibres monomodo són per lo tant millors per a retindre la fidelitat de cada pols de llum a través de distàncies més grans que les fibres multimodo. Per estes raons, les fibres monomodo poden alcançar un ample de banda més alt que les fibres multimodo. L'equip per a les fibres monomodo és més car que el de les fibres multimodo, pero una fibra monomodo per sí sola normalment és més barata a granel.
Una fibra òptica monomodo típica té un núcleu en un diàmetro entre 8 i 10.5µm[5] i un revestiment en un diàmetro de 125 µm. Hi ha una cantitat de tipos especials de fibres òptiques monomodo que han segut alterades química o físicament per a entregar propietats especials, tals com la fibra de dispersió desplaçada i la fibra de dispersió desplaçada en desfasament diferent de zero. Les taxes de velocitat estan llimitades per la dispersió del modo de polarisació i la dispersió cromàtica. Fins a 2005, eren possibles taxes de senyes de fins a 10 gigabits per segon en distàncies de més de 80 km en transceptores disponibles comercialment (Xenpak). Usant amplificadors òptics i dispositius de compensació de dispersió, els sistemes òptics de l'estat de l'art DWDM poden recórrer mils de quilómetros en 10 Gbit/s, i varis centenars de quilómetros de 40 Gbit/s.
El modo en llímits d'orde més baix es determina per a la llongitut d'ona d'interés resolent les equacions de Maxwell para les condiciones llímit impostes per la fibra, que es determinen pel diàmetro del núcleu i els índexs de refracció del núcleu i del revestiment. La solució de les equacions de Maxwell per al modo en llímits d'orde més baix li permetrà a un parell de camps polarisats ortogonalment en la fibra, i eixe és el cas normalment en les fibres de telecomunicacions.
En les guies d'índex de passos, l'operació monomodo ocorre quan la freqüència normalisada. V, és menys o igual que 2.405. Per als perfils de la llei potencial, l'operació monomodo ocorre per a una freqüència normalisada V menys que aproximadament: , a on g és el paràmetro del perfil.
En la pràctica, les polarisació ortogonals poden no estar associades en els modos degenerativos.
OS1 i OS2 són la fibra òptica monomodo que s'utilisa en llongituts d'ona de 1310 nm i 1550 nm (de tamany 9/125 µm) en una atenuació màxima de 1 dB/km (OS1) i 0.4 db/km (OS2). OS1 es definix en ISO/IEC 11801,[6] i OS2 es definix en ISO/IEC 24702.[7]
Vore també
[editar | editar còdic]Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Nobel Prize Citation http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2009/kao-facts.html
- ↑ https://www.osa.org/en-us/about_orsoa/newsroom/obituaries/2012/elias_snitzer/
- ↑ «History of Optical Fiber» (en en-us). www.m2optics.com. Consultat el 28 de decembre de 2018.
- ↑ «Fiber Optic History | Jeff Hecht». www.jeffhecht.com. Consultat el 28 de decembre de 2018.
- ↑ ARC Electronics. «Fiber Optic Cable Tutorial». Archivat des d'el original, el 23 d'octubre de 2018. Consultat el 27 de decembre de 2018.
- ↑ ISO/IEC 11801:2002, Information technology -- Generic cabling for customer premises.
- ↑ ISO/IEC 24702:2006, Information technology -- Generic cabling -- Industrial premises
Fonts
[editar | editar còdic]- «Types of Optical Fiber». Archivat des d'el original, el 21 de juny de 2018. Consultat el 27 de decembre de 2018.
Referències
[editar | editar còdic]
- Este artícul conté una traducció derivada de «Fibra óptica monomodo» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.