comparacion entre una fibra optica de plastico y de vidrio

1. Sindy Natalia Duque Quintero
Departamento de Ingeniería Electrónica y de
Telecomunicaciones
Facultad de Ingeniería – Universidad de Antioquia
23 / 05 / 2023

2. Introducción
Objetivos
Marco teórico
Estado del arte
Metodología
Cronograma
Resultados esperados
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3. Las fibras ópticas han revolucionado las
comunicaciones y la transmisión de datos
en las últimas décadas. Estos delgados
hilos de vidrio o plástico son capaces de
transmitir información a través de pulsos de
luz a velocidades increíblemente altas y a
distancias impresionantes.
La fibra óptica se ha convertido en la
columna vertebral de las redes de
telecomunicaciones modernas y ha
permitido el crecimiento exponencial de las
conexiones de internet de alta velocidad, la
telefonía digital, la transmisión de datos, la
televisión por cable y muchas otras
aplicaciones.
1

4. General: Determinar la tasa de transmisión en las POF y
GOF, mediante el análisis de los materiales presentes en
su estructura, con el propósito de evaluar su desempeño.
Determinar cuáles son los materiales más utilizados en la
fibra óptica de vidrio (GOF) y en la fibra óptica de plástico
(POF).
Identificar las características electromagnéticas y ópticas
presentes en la fibra óptica que son determinantes o
influyentes en su desempeño.
-Evaluar y comparar el desempeño de los materiales en el
núcleo de las fibras ópticas y determinar la tasa de transmisión
para posteriormente definir cuál será el mejor escenario.
E
S
P
E
C
I
F
I
C
O
S 2

5. Estructura Fibra Óptica:La estructura básica de una fibra
óptica consta de varias capas que desempeñan diferentes
funciones
Núcleo
Revestimiento
Chaqueta
3

6. Fundamentos para entender el
funcionamiento de la fibra óptica.
4

7. 1.Clasificación de las fibras ópticas
5

8. 6
Parámetros de transmisión de una fibra
ópticas
• La atenuación es una reducción de la potencia
óptica conforme las señales viajan por la fibra.
Atenuación
1.Perdida por
curvatura
Perdidas por
conexión y
empalmes

9. Fibra óptica de vidrio (GOF)
Las GOF (Glass Óptica Fiber) son las fibras más comúnmente utilizadas por la
mayoría de los sistemas de telecomunicaciones, se fabrican de dióxido de silicio
conocido como sílice, mediante la fusión de óxidos de metal, sulfuros o
seleniuros, produciendo un vidrio que adopta el nombre de sílice vítrea.
• Núcleo: silicio
• Revestimiento: Silicio dopado con germanio.
• Recubrimiento primario: acrilato o poliimida,
Materiales
usados en la
fibra óptica de
vidrio (GOF)
7

10. Transmisión de la Fibra óptica de vidrio (GOF)
El proceso de transmisión en una fibra óptica de vidrio se basa en el
principio de la reflexión interna total.
• Costo inicial elevado
• Fragilidad
• Limitaciones de distancia
• Dificultad de instalación y mantenimiento
• Disponibilidad limitada
Desventajas
• Mayor ancho de banda
• Mayor alcance
• Mejor inmunidad al ruido
• Mayor confiabilidad a largo plazo
•Ventajas
8

11. Tipos de fibras ópticas de vidrio (GOF)
Fibra monomodo de vidrio con índice de paso
Fibra multimodo de vidrio con índice de paso
Fibra multimodo de vidrio con índice gradual
Fibra de silicio con revestimiento de plástico multimodo (PCS)
9

12. Fibra óptica plástica (POF)
Las fibras ópticas de plástico (Plastic Optical Fiber) han sido objeto de
estudio durante muchos años por la ciencia y la tecnología, sin
embargo, han sido relegadas en aplicaciones de corta distancia
comparada con sus homólogas fibras de vidrio que pueden alcanzar
distancias de cientos de kilómetros.
• Núcleo: Polimetilmetacrilato
• Revestimiento: Polímeros fluorados.
• Recubrimiento primario: Poliolefina,
Materiales
usados en la
fibra óptica de
vidrio (POF)
10

13. Transmisión en las fibras ópticas de plástico (POF)
La transmisión de una fibra óptica de plástico (POF) se basa en el principio
de la guía de ondas de luz a través de un núcleo de plástico.
• Atenuación
• Distancia de transmisión
• Ancho de banda
Desventajas
• Costo más bajo
• Mayor flexibilidad
• Fácil instalación
• Menores requisitos de equipo
•Ventajas
11

14. Tipos de fibras ópticas de plástico (POF)
Fibra de polimetilmetacrilato (PMMA)
Fibra de fluoropolímeros
Fibra de acrilonitrilo butadieno estireno (ABS)
Fibra de policarbonato (PC)
12

15. Elección de la mejor fibra óptica
Distancia de transmisión
Ancho de banda y velocidad de transmisión
Flexibilidad y resistencia mecánica
Costo
1.Entorno y aplicaciones específicas
1.Disponibilidad y compatibilidad
13

16. Autores Año Título Descripción
RJ Hagler y
Carolyn Guzik
2018 “Optical Fiber
Technology: When to
Choose Glass vs.
Plastic Fiber”
Los autores de este documento llevaron a
cabo una comparación entre los filamentos
de vidrio y plástico en el núcleo de la fibra
óptica
Amevi Acakpovi y
Paule Leyola
Murielle Voumbo
Matoumona
2012 “Comparative analysis
of plastic optical fiber
and glass optical fiber
for home networks”
comparativo entre fibra multimodo de plástico
y fibra de vidrio con el fin de determinar la
más conveniente y adecuada para
implementar la tecnología Fiber-To-The-
Home (FTTH).
Lingxia Chen,
Sinead O'Keeffe,
Peter Woulfe y
Elfed Lewis
2017 “A comparison of
clinic based
dosimeters based on
silica optical fiber and
plastic optical fiber for
in-vivo dosimetry”
Este artículo se enfoca en un estudio de la
intensidad de salida de las fibras ópticas de
silicio y plástico, donde pusieron a prueba
cuatro sensores basados en fibra óptica de
sílice y fibra óptica de plástico para
dosimetría clínica que fueron fabricados y
probados en la Clínica de Galway. 14

17. Objetivos Metodología
Determinar cuáles son los materiales
más utilizados en la fibra óptica de
vidrio (GOF) y en la fibra óptica de
plástico (POF)..
• Planificar la estrategia para atacar el problema, seleccionar y referenciar el
contenido teórico y práctico del curso de punto a punto y materiales en
ingeniería hacia los objetivos de la propuesta.
• Recopilación y búsqueda de información científica necesaria para llevar a cabo
el proyecto.
• Planear y definir las pruebas experimentales que se llevarán a cabo para realizar
la caracterización de las propiedades electromagnéticas y ópticas presentes en
las fibras ópticas.
Identificar las características
electromagnéticas y ópticas
presentes en la fibra óptica que son
determinantes o influyentes en su
desempeño.
• Realizar las pruebas experimentales del anterior ítem y
guardar la información.
• Caracterizar las propiedades electromagnéticas y ópticas en
las fibras ópticas de vidrio y plástico.
• Encontrar ventajas y desventajas, entre las propiedades
eléctricas, magnéticas y ópticas presentes en las fibras de
silicio y plástico y la tasa de transmisión, eficiencia y
atenuación.
Evaluar y comparar el desempeño
de los materiales en las fibras
ópticas y determinar la tasa de
transmisión para posteriormente
definir cuál será el mejor escenario.
• Ejecución de las pruebas experimentales para encontrar la velocidad
de transmisión, llevadas a cabo en una fibra óptica conformada por un
núcleo de silicio en diferentes escenarios.
• Realizar los ensayos experimentales, para calcular la tasa de
transmisión en una fibra óptica compuesta por un núcleo de plástico
en los mismos escenarios de la fibra con núcleo de silicio.
• Comprobar resultados experimentales.
• Análisis de resultados 15

18. 16

19. Se espera lograr:
Las fibras ópticas de vidrio tienen mayor
capacidad de transmisión de información con
menor pérdida, son ideales en ambientes
corrosivos o temperaturas extremas
Ell factor Q para la red que usa fibra plástica es
mayor que el de fibra de vidrio. Esto hace que la
fibra de plástico sea mejor que la fibra de vidrio
en términos de atenuación o pérdidas de
transmisión.
las GOF son más adecuadas para distancias
largas, altas velocidades de transmisión y
aplicaciones que requieren un alto rendimiento.
Las FOP son más flexibles, rentables y
adecuadas para aplicaciones de corta distancia o
donde la resistencia mecánica y la flexibilidad
son importantes.
17

20. [1] Ballato, J., Hawkins, T., Kokuoz, B., James, A., Stolen, R., & Foy, P. (2009, March).
Novel crystalline core optical fibers. In Optical Fiber Communication Conference (p. OWT6). Optical Society of
America.
[2] M.V, Raul. (2020, November 8). Comparativa: Fibra Optica frente a la Fibra Optica Plástica.
Silexfiber. Retrieved February 17, 2022, from https://silexfiber.com/comparativa-fibra-optica-frente-a-la-fibra-
opticalastica/
[3] Chen, L., O'Keeffe, S., Woulfe, P., & Lewis, E. (2017, April). A comparison of clinic based dosimeters
based on silica optical fibre and plastic optical fibre
for in-vivo dosimetry. In 2017 25th Optical Fiber Sensors Conference (OFS) (pp. 1-4). IEEE.
[4] Mollers, I., Jager, D., Gaudino, R., Nocivelli, A., Kragl, H., Ziemann, O., ... & Randel, S. (2009). Plastic
optical fiber technology for reliable home networking: overview and results of the EU project pof-all. IEEE
Communications Magazine, 47(8), 58-68.