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INSTRUMENTACIÓN OPTICA
CURSO: OPTOELECTRONICA
FACULTADINGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA
CARRERA PROFESIONALINGENIERIA ELECTRONICA
ALUMNOSHernandez Hernandez Luis
Mesías Gonzales, Luis miguel
Mitacc Alvarez, Alexander
Surco Jurez Jan
CICLO X-2Docente
UNIVERSIDAD NACIONAL “SAN LUIS GONZAGA” DE ICA
FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICAESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA ELECTRONICA
Índice
I.- Introducción y Análisis …………………………………..………….. 2
II.- Contenido
OTDR……………………………………………………………. 4
MEDIDOR DE POTENCIA …………………………………… 8
IV.- CONCLUSIONES ………………………………………………… 9
V.- WEB GRAFIA………………………………………………………. 9
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INSTRUMENTACION OPTICA
I.- INTRODUCCION
INSTRUMENTO OPTICO
Para nosotros los seres humanos es muy importante controlar la luz, ya que los
usos que le hemos dado son tan variados, como:
Lentes de contacto
Fotocopiadoras
Microscopios y lupas
Proyectores
Reproductores de cd
Rayos X
Laser (Luz Amplificada por Efecto de Radiación Estimulada)
Otros instrumentos ópticos son:
Lentes de aumento
Telescopio
Cámara fotográficaLos primeros instrumentos ópticos fueron telescopios utilizados para
la magnificación de imágenes (distantes), y microscopios utilizados para
magnificar imágenes muy pequeñas, estos instrumentos han sido mejorados
ampliamente y se han extendido a otras porciones del espectro
electromagnético.
II.- ANÁLISIS
Instrumentación óptica en Fibra Óptica:
Fibra o varilla de vidrio u otro material transparente con un índice de
refracción alto que se emplea para transmitir luz. Cuando la luz entra por
uno de los extremos de la fibra, se transmite con muy pocas pérdidas
incluso aunque la fibra esté curvada. El principio en que se basa la
transmisión de luz por la fibra es la reflexión interna total; la luz que viaja
por el centro o núcleo de la fibra incide sobre la superficie externa con un
ángulo mayor que el ángulo crítico, de forma que toda la luz se refleja sin
pérdidas hacia el interior de la fibra. Así, la luz puede transmitirse a larga
distancia reflejándose miles de veces. Para evitar pérdidas por dispersión
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de luz debida a impurezas de la superficie de la fibra, el núcleo de la fibra
óptica está recubierto por una capa de vidrio con un índice de refracción
mucho menor; las reflexiones se producen en la superficie que separa la
fibra de vidrio y el recubrimiento. La aplicación más sencilla de las fibras
ópticas es la transmisión de luz a lugares que serían difíciles de iluminar de
otro modo.
También pueden emplearse para transmitir imágenes, cada punto de la
imagen proyectada sobre un extremo del haz se reproduce en el otro
extremo, con lo que se reconstruye la imagen, que puede ser observada a
través de una lupa. La transmisión de imágenes se utiliza mucho en
instrumentos médicos para examinar el interior del cuerpo humano y para
efectuar cirugía con láser, en sistemas de reproducción mediante facsímil y
fotocomposición, en gráficos de ordenador o computadora y en muchas
otras aplicaciones. Las fibras ópticas también se emplean en una amplia
variedad de sensores, que van desde termómetros hasta giroscopios. Su
potencial de aplicación en este campo casi no tiene límites, porque la luz
transmitida a través de las fibras es sensible a numerosos cambios
ambientales, entre ellos la presión, las ondas de sonido y la deformación,
además del calor y el movimiento.
Las fibras pueden resultar especialmente útiles cuando los efectos
eléctricos podrían hacer que un cable convencional resultara inútil,
impreciso o incluso peligroso. También se han desarrollado fibras que
transmiten rayos láser de alta potencia para cortar y taladrar materiales. La
fibra óptica se emplea cada vez más en la comunicación, debido a que las
ondas de luz tienen una frecuencia alta y la capacidad de una señal para
transportar información aumenta con la frecuencia. En las redes de
comunicaciones se emplean sistemas de láser con fibra óptica.
Otra clase de instrumentos ópticos es utilizada para analizar las
propiedades de la luz o de materiales ópticos. Entre ellos se incluyen:
Interferómetro para medir la interferencia de las ondas de luz y su
velocidad cuando están en movimiento.
Fotómetro para medir la intensidad de la luz.
Polarímetro para medir la dispersión o rotación de luz polarizada.
Reflectómetro para medir la reflectividad de la superficie de un objeto.
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III.- CONTENIDO.
1.- OTDR
En telecomunicaciones, un OTDR (Optical Time Domain Reflectometer) es
un instrumento óptico-electrónico usado para caracterizar una fibra óptica.
Un OTDR puede ser utilizado para estimar la longitud de la fibra, y
su atenuación, incluyendo pérdidas por empalmes y conectores. También
puede ser utilizado para detectar fallos, tales como roturas de la fibra.
Para realizar su función, el OTDR inyecta en la fibra bajo análisis una serie
de pulsos ópticos. También extrae, del mismo extremo de la fibra, luz que
ha sido dispersada y reflejada de vuelta desde puntos de la fibra con un
cambio en el índice de refracción.
Este dispositivo es el equivalente en óptica al reflectómetro en el dominio
de tiempo (TDR), que mide los cambios producidos en la impedancia de un
cable.
La intensidad del pulso devuelto, es integrada como una función del tiempo,
y representada en función de la longitud de la fibra.
USOS:
Un OTDR es un importante instrumento utilizado por las
organizaciones para certificar el desempeño de nuevos enlaces de
fibra óptica y detectar problemas con los enlaces de fibra
existentes. El estado de la red depende de la calidad de su
infraestructura de red.
OTDRs también se utilizan para mantener el rendimiento de la fibra
vegetal. Un OTDR le permite ver con más detalle afectados por
la instalación de cableado.
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Es utilizado para medir la longitud de la fibra óptica y para
caracterizar diferentes anomalías a lo largo del cable, mostrando los
resultados en forma de una gráfica. A través del método de
reflectometría.
OTDR
Funcionamiento: La teoría de reflectometría establece que al enviar una
señal a través de una línea de transmisión al incidir sobre algunas
discontinuidad parte de la misma se refleja hacia la fuente que lo genera.
Esta señal de retorno se conoce también como eco, la cual contiene
información del estado del cable, como: longitud, atenuación, empalme, etc.
Consideraciones antes de hacer una medición:
Tipo de diámetro del hilo.
Tipo estructura del cable.
Zona Muerta del equipo.
Rango Dinámico del equipo.
Bobina de Lanzamiento.
Procedimiento de Medición:
Verificamos el tipo de conector del cable.
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Encedemos el equipo y esperamos que el proceso de verificación
interno.
Realizamos la conexión del cable a medir.
Fijamos la Longitud de onda de acuerdo al diámetro del hilo.
Luego seleccionamos otros parámetros: Ancho de pulso, Rango de
Distancia, Índice de Refracción, Perdidas de conectores y empalme.
Procedemos a iniciar la Medición.
Realizamos posibles ajustes: Escalas, Resolución de muestreo, Zoom,
etc.
Interpretar la gráfica de resultados obtenida.
TECNICAS DE VERIFICACION DE FIBRA OPTICA
Las técnicas de verificación de fibra óptica son el conjunto de acciones y
pruebas para comprobar que el cable óptico y su instalación cumplen con
los requisitos mínimos para que las comunicaciones puedan realizarse
acorde a normas y estándares industriales. Si bien la instalación de fibra es
compleja y difícil, sus técnicas de verificación y los criterios están
detallados y reglados de forma clara y suficiente, apoyándose en
dispositivos de tecnología avanzada.
La fibra óptica tiene muchas ventajas en la transmisión de datos a largas
distancias frente al cobre, pero también tiene una serie de inconvenientes,
muchos de ellos relacionados con la delicada estructura y la dificultad de
unir vidrios de no más de 62,5 μm.
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Medición de longitud óptica
A los efectos de efectuar una medida de precisión, deberá considerarse el
índice de refracción de las fibras ópticas instaladas. Dicha medida deberá
ejecutarse mediante OTDR, debidamente calibrado y certificado por el
fabricante o distribuidor autorizado y los valores resultantes de la medida
no deberán superar, para el caso de empalmes por fusión, 0.15 dB de
promedio por empalme medido bidireccionalmente, y 0.5 dB por par de
conector instalado en el trayecto de la fibra a probar. El valor teórico
contemplado para perdida de potencia por Km. es de 0.35 dB para el caso
de fibras medidas en segunda ventana (1310nm) y de 0.25 dB para el caso
de fibras medidas en tercera ventana (1550 nm).
La medición deberá efectuarse con la mejor resolución posible es decir la
distancia y el ancho de pulso el valor deberá ser el menor posible.
Medición de atenuación
Para la medición deberán emplearse dos bobinas de lanzamiento de fibra
óptica de una longitud no inferior a 1000m y cada bobina será de la misma
tecnología de fibra óptica empleada por los cordones pig tail.
A efectos de poder realizar la medición, uno de los extremos de la bobina
deberá estar preconectado con el mismo tipo de conector empleado a nivel
de distribuidor de fibra.
Medición de reflexión
Los valores de perdida de retorno medidos en cada terminación de cable
de fibra óptica a nivel de cada distribuidor de fibra óptica deberán cumplir
con la siguiente norma de aceptación:
70% de los valores medidos > 40 db. (mayor)
30% de los valores medidos < 38 db. (menor)
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2.- MEDIDOR DE POTENCIA OPTICA
Un medidor de potencia óptica mide la intensidad luminosa de
una señal óptica. Se utiliza para medir la pérdida de energía durante la
transmisión, controlar la potencia del láser en la generación de una señal
óptica y evaluar la electrónica de un receptor de señales.
Componentes
Los medidores de potencia óptica se componen típicamente de un
fotodiodo o fotodetector que transforma la luz en corriente eléctrica,
un amplificador que convierte la corriente en tensión y un convertidor que
cambia el voltaje en una señal digital. La mayoría de los medidores de
potencia óptica dependen de los detectores semiconductores, tales como el
silicio, el indio-arseniuro de galio y el germanio, debido a su sensibilidad a
la luz en longitudes de onda utilizadas con frecuencia en la fibra óptica.
Qué mide
Un medidor de potencia óptica muestra la diferencia entre el punto en que
la tensión de salida empieza a aumentar y el punto en que la tensión llega
a un pico. La diferencia se multiplica por la responsividad del fotodetector,
la cual es una función de las propiedades del sensor y de la longitud de
onda de la luz. Expresado en unidades de joule/voltios, el resultado es igual
a la energía del pulso.
Aplicación
Debido a la rápida evolución de las telecomunicaciones globales, los
medidores de potencia óptica se utilizan ampliamente para medir los
niveles de señal óptica y los ajustes de potencia. Debido a que la misma
fibra puede ofrecer voz y datos, un enlace con un mal funcionamiento
puede dar lugar a interrupciones en un sistema de comunicación óptica.
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MEDIDOR DE POTENCIA OPTICA
IV.- CONCLUSIONES
En la ciencia, los instrumentos ópticos han servido para mejorar la calidad de
vida de las personas como por ejemplo en la medicina con la construcción de
microscopios con los cuales se observan organismos microscópicos, en la
corrección de la visión de las personas con la construcción de las gafas etc.
En los sistemas de comunicación, un enlace con un mal funcionamiento puede
dar lugar a interrupciones, así que necesitaríamos de un medidor de potencia o
un OTDR.
V.- WEB GRAFIA.
https://todoingenieriaindustrial.wordpress.com/metrologia-y- normalizacion/3-5-instrumentos-opticos/
http://www.ehowenespanol.com/medidor-potencia-optica- hechos_262795/
https://es.wikipedia.org/wiki/OTDR
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