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    UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERA

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    ELECTRNICAANALGICA I

    SEXTA UNIDAD: OPTOELECTRNICAFelipe Isaac Paz Campos

    A V E N I D A U N I V E R S I T A R I A

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    CAPTULO 1 OPTOELECTRNICA1.1 IntroduccinLa optoelectrnica es la rama de laelectrnica que trata con la luz. Losdispositivos pticos son aquellos que

    responden a la radiacin de la luz, o queemiten radiacin. Estos dispositivosresponden a una frecuencia especfica deradiacin. Bsicamente hay tres bandas enel espectro ptico de frecuencias:

    Infrarrojo: Esta banda correspondea las longitudes de onda de la luzque son muy largas para ser vistaspor el ojo humano.Visible: Corresponde a laslongitudes de onda a las cuales

    responde el ojo humano.Comprende aproximadamenteentre los 400nm y 800nm delongitud de onda. En esta bandaestn comprendidos todos los queel ojo humano distingue:

    Ultravioleta: Longitudes de ondaque son muy cortas para ser vistas

    por los humanos.

    El campo de la optoelectrnica se haconvertido en un rea de creciente intersen la electrnica; dispositivos tales comoLEDs optocopladores y fotodetectores seestn construyendo ahora con una mayorcapacidad de manejo de corriente. Laoptoelectrnica ha probado ser de altaefectividad en el campo de las

    comunicaciones, donde las fibras pticaspueden manejar frecuencias mayores a lasvelocidades de conmutacin de laelectrnica de hoy en da.1.2 Clasificacin de los dispositivos

    optoelectrnicos.Todos los dispositivos optoelectrnicosrealizan una de dos funciones, las cualesse utilizan para su clasificacin:1.- Conversin de energa elctrica aenerga radiante. A estos dispositivos seles llama electroluminicentes.Es importante aclarar que la mayora decristales de semiconductores al serbombardeados con fotones, calor oelectrones emiten luz visible o en labanda infrarroja. Sin embargo,especficamente llamamoselectroluminiscentes a aqullos queresponden a la corriente elctrica. Alaplicarle una corriente a dichosdispositivos, los electrones se mueven delmaterial N hacia el P y se combinan conlos huecos. Cuando los electrones semueven del alto estado energtico de labanda de conduccin al bajo estadoenergtico de la banda de valencia,fotones de energa son liberados. Lafigura1 ilustra este proceso, donde serepresentan en amarillo los fotones quesalen del material. Dichos materialespueden emitir luz visible, o como en elcaso de los diodos infrarrojos, luzinfrarroja.

    400nm 450nm 500nm 550nm 570nm 610nm

    electrones

    fotones

    Figura 1

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    Algunos dispositivos luminiscentesfigura 2:

    2.- Conversin de energa radiante aenerga elctrica:Este tipo de dispositivos a menudo sonllamados fotodetectores. En este caso, laenerga que entra al cristal de

    semiconductor excita a los electrones aniveles ms altos de energa, dejandohuecos atrs. Posteriormente estoselectrones y huecos se alejan unos deotros, conformando una corrienteelctrica. La figura 3 ilustra este proceso,en el cual la radiacin se representa comofotones que inciden sobre el materialsemiconductor, y la corriente se observacomo electrones que abandonan elmaterial.

    Algunos dispositivos fotodetectoresfigura 4:Fotoemisores, que emiten electronescuando existe energa radiante que incidesobre material sensible a dicha radiacin.

    Dentro de esta categora encontramos:

    Fotoconductores, que cambian suresistencia elctrica debido a laexposicin a energa radiante. Ejemplosfigura 5:

    Fotovoltaicos, los cuales generan unvoltaje al exponerse a energa radiante.Ejemplo figura 6:

    Funcionamiento del fototransistor

    fotones

    electrones

    Figura 3

    Led

    Flashin Led

    Display 7 segmentos

    Display matriz 5x7

    LDR

    Fototransistor

    Fotodiodo

    Fototiristor

    Optoaislador

    Fotocelda

    Figura 2

    Figura 4

    Figura 5

    Figura 6

    Figura 7

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    Al exponer el fototransistor a la luz, losfotones entran en contacto con la base delmismo, generando huecos y con ello unacorriente de base que hace que eltransistor entre en la regin activa, y se

    presente una corriente de colector aemisor. Es decir, los fotones en este caso,reemplazan la corriente de base quenormalmente se aplica elctricamente. Espor este motivo que a menudo el terminalcorrespondiente a la base est ausente deltransistor. La caracterstica mssobresaliente de un fototransistor es quepermite detectar luz y amplificarmediante el uso de un slo dispositivo.Construccin de los fototransistoresLos fototransistores se construyen consilicio o germanio, similarmente acualquier tipo de transistor bipolar.Existen fototransistores NPN como PNP.Debido a que la radiacin es la quedispara la base del transistor, y no unacorriente aplicada elctricamente,usualmente el terminal correspondiente ala base no se incluye en el transistor. Elmtodo de construccin es el de difusin.Este consiste en que se utiliza silicio ogermanio, as como gases comoimpurezas o dopantes. Por medio de ladifusin, los gases dopantes penetran lasuperficie slida del silicio. Sobre unasuperficie sobre la cual ya ha ocurrido ladifusin, se pueden realizar difusionesposteriores, creando capas de dopantes enel material. La parte exterior delfototransistor figura 7 est hecha de unmaterial llamado epoxy, que es una resinaque permite el ingreso de radiacin haciala base del transistor.

    Funcionamiento de los diodos LEDsLos LEDs son diodos que emiten luzcuando son conectados a un circuito.Su uso es frecuente como luces piloto

    en aparatos electrnicos para indicar si el

    circuito est cerrado.Los elementos componentes sontransparentes o coloreados, de un materialresina-epoxi, con la forma adecuada eincluye el corazn de un LED: el chipsemiconductor figura 8.Los terminales se extienden por debajo dela cpsula del LED o foco e indican cmodeben ser conectados al circuito. El ladonegativo est indicado de dos formas: 1)por la cara plana del foco o, 2) por el demenor longitud ver figura 8. El terminalnegativo debe ser conectado al terminalnegativo de un circuito.

    Los LEDs operan con un voltajerelativamente bajo, entre 1 y 4 volts, y lacorriente est en un rango entre 10 y 40miliamperes. Voltajes y corrientessuperiores a los indicados pueden derretirel chip del LED. La parte ms importantedel light emitting diode (LED) es elchip semiconductor localizado en elcentro del foco, como se ve en la figura.El chip tiene dos regiones separadas por

    una juntura. La regin p est dominadapor las cargas positivas, y la n por lasnegativas. La juntura acta como unabarrera al paso de los electrones entre laregin p y la n; slo cuando se aplica elvoltaje suficiente al chip puede pasar lacorriente y entonces los electrones puedencruzar la juntura hacia la regin p.

    Figura 8

    Figura 9

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    Si la diferencia de potencial entre losterminales del LED no es suficiente, lajuntura presenta una barrera elctrica alflujo de electrones.Qu causa la emisin de luz de un

    LED y qu determina el color de laluz?Cuando se aplica una tensin al chip delLED los electrones pueden moversefcilmente slo en una direccin a travsla juntura entre p y n. En la regin p haymuchas cargas positivas y pocasnegativas. En cambio en la regin n hayms cargas negativas que positivas.Cuando se aplica tensin y la corrienteempieza a fluir, los electrones en la reginn tienen suficiente energa para cruzar lajuntura hacia la regin p. Una vez ensta, los electrones son inmediatamenteatrados hacia las cargas positivas, deacuerdo a la ley de Coulomb, que diceque fuerzas opuestas se atraen. Cuandoun electrn se mueve lo suficientementecerca de una carga positiva en la regin p,las dos cargas se recombinan.Cada vez que un electrn se recombinacon una carga elctrica positiva, energaelctrica potencial es convertida enenerga electromagntica. Por cada unade estas recombinaciones un quantum deenerga electromagntica es emitido enforma de fotn de luz con una frecuenciaque depende del materialsemiconductor. Los fotones son emitidosen un rango de frecuencia muy estrechoque depende del material del chip; elcolor de la luz difiere segn los materialessemiconductores y requieren diferentestensiones para encenderlos.Cunta energa libera un LED?La energa elctrica es proporcional a la

    tensin que se necesita para hacer que loselectrones fluyan a travs de la juntura p-n. Son predominantemente de un solocolor de luz. La energa (E) de la luzemitida por un LED est relacionada conla carga elctrica (q) de un electrn, y el

    voltaje (V) requerido para encenderlo seobtiene mediante la expresin E= q x V.Esta expresin dice simplemente que elvoltaje es proporcional al la energaelctrica y es una regla general que se

    aplica a cualquier circuito, como el LED.La constante q es la carga elctrica de unsolo electrn: - 1.6 x 10 19 Coulomb.ENCONTRANDO LA ENERGADESDE LA TENSIN.Supongamos que se ha medido el voltajea travs de los terminales del LED, y Ud.desea averiguar la energa necesaria paraprender al LED. Supongamos que tieneun LED rojo y que la tensin entre losterminales es de 1.71 volts; la energarequerida para prender el LED es

    qxVE JoulexE )71.1)(106.1(19

    ,dado que Coulomb/Volt es un Joule. Lamultiplicacin de estos nmeros nosdan E= 2.74 x 10 19 Joule.ENCONTRANDO LA FRECUENCIADESDE LA LONGITUD DE ONDADE LA LUZ.La frecuencia de la luz est relacionadacon la longitud de onda de luz de unamanera muy simple. El espectrmetro

    puede ser usado para examinar la luz deun LED, y para estimar el pico de lalongitud de onda emitido por el LED.Pero preferimos tener la frecuencia de laintensidad pico de la luz emitida por elLED. La longitud de la onda estrelacionada con la frecuencia de la luz porla frmula F = C / V , donde C es lavelocidad de la luz y V es la longitud deonda de la luz leda desde elespectrmetro (en unidades de

    nanmetros, es decir, la millonsima partede un milmetro).Supongamos que observ un LED rojocon el espectrmetro y vio que el LEDemite un rango en colores con un mximode intensidad de acuerdo con la longitudde onda leda en el espectrmetro de660nm.

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    La frecuencia correspondiente a laemisin del LED rojo es de 4.55 x 1014

    Hertz (C=299,792,458 m/s2). La unidadde un ciclo de una onda en un segundo(ciclos por segundo) es un Hertz.Informacin bsica sobre los LEDLa mayora de las caractersticas de losLEDs estn especificada para unacorriente de 20mA, si uno no est segurode obtener 20mA en la funcin de laconductividad del calor en la plaquetams el calor del LED, variaciones decalor y corriente, conviene disear todopara 15mA.

    - Cmo lograr 15mA a travs delLED:Primero se necesita saber la cada detensin en el LED. Se puede asumir consuficiente seguridad 1.7V para rojo nomuy brillante, 1.9V para alto brillo, altaeficiencia y rojo de baja corriente, y 2Vpara naranja y amarillo, 2.1V para verde,3.4V para blanco brillante, verde brillantesin amarillo y la mayora de los azules,4.6V para azul brillante de 430nm. Engeneral se disea para 12mA para lostipos de 3.4 V y 10mA para el azul de430nm.Se puede disear una fuente que entreguemayor corriente si se est seguro de unaexcelente disipacin de calor en elconjunto. En este caso asigne 25mA a losLED de cerca de 2V, 18mA para los de3.4 V y 15mA para el azul de 430nm.En condiciones ptimas de disipacin decalor se puede hacer circular una corrientemayor pero la vida til del LED se

    reducir al 50% del normal: 20.000 a100.000 horas. En cuanto al voltaje debeestar algo por arriba de lo asignado paralos LEDs. Use por lo menos 3V para losde bajo voltaje, 4.5V para los de 3.4V y

    6V para el azul de 430nm.El prximo paso es restar el voltaje de losLEDs de la fuente, esto da la cada devoltaje que se logra mediante unaresistencia. Ej.: 3.4V del LED con unafuente de 6 V. Haciendo la resta da 2.6Vde cada que debe ser producida por laresistencia.El prximo paso consiste en dividir lacada de voltaje por la corriente del LED,obtenindose as el valor de la resistencia;al dividir V/A se obtiene un valor deresistencia en . Si se divide V/mA laresistencia se obtiene en K.Otro paso a seguir es determinar lapotencia de la resistencia. Multiplique lacada de voltaje por la corriente del LEDpara obtener la potencia de la resistencia.No ponga los LEDs en paralelo entre s;si bien stos funcionan no es confiableporque los LEDs se vuelven msconductores a medida que aumenta sutemperatura, con lo que se vuelveinestable la distribucin de lacorriente. Cada LED debe tener su propiaresistencia.RESUMIENDO: la tensin de arranquede un LED depende del color que debanemitir, teniendo en cuenta los materialesde los que estn hechos, que se eligen deacuerdo al color.FotodiodosLos fotodiodos trabajan con una tensininicial en sentido de bloqueo. Sin dichatensin inicial trabajan, el sentido depaso, como fotoelementos (son bipolosque al ser iluminados engendran tensin).La corriente en la oscuridad es reducida.Con resistencias de trabajo de elevadovalor hmico pueden engendrarsevariaciones de tensin que alcanzan casila plena tensin de servicio.

    Figura 10

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    Recibe luz, al contrario que el LED:

    Se usa en polarizacin Inversa. Diodonormal en inversa:

    Cuando se coloca una pila en inversa, elnegativo atrae a los huecos y los saca dela unin con el in ( lo mismo con elpositivo y los electrones). Pero se llega aun equilibrio, un equilibrio con una W(anchura de z.c.e.) concreta.Y no tenemos ni huecos ni electrones enla z.c.e. (W) y esa unin me la puedenpasar los portadores (h y e) (solo quedanlos iones en la W).

    Hay una pequea generacin trmica ylos pares h-e que se crean se recombinanantes de llegar a W... No sirve para nada,se recombinan pero los que se generancerca de la unin pueden cruzar y losminoritarios sirven para cruzar y Se tienee hacia la izquierda y h hacia la derecha.Se tiene as una corriente inversa de

    saturacin que es muy pequea. Otracorriente es la Ifque es tambin pequea.Se suele tomar la corriente de p hacia n,en la realidad es al revs, por eso

    fsIII , es negativa.

    En un fotodiodo adems de la generacintrmica se le suma la "Generacin porenerga luminosa", que la crean losfotones que atacan cerca de la uninformando ms pares h-e y por lo tantoms corriente. Entonces tenemos:

    luzfs IIII

    Y la corriente es mayor:

    Aumenta en valor absoluto. Es paraconvertir energa luminosa en energaelctrica.Aplicacin: Las placas solares estnbasadas en los fotodiodos. Si se ponen enparalelo es el doble, por eso se ponenmuchos.

    Pero el rendimiento es pequeo todava.En fotodiodos interesa que la luz se decerca de la unin por eso estn pintadasde negro en todo excepto cerca de launin.

    Figura 11

    Figura 12

    Figura 13

    Figura 14

    Figura 15

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    Funcionamiento del optoacopladorEs un encapsulado con 4 pines, tambinde negro, para que no salga luz de adentrohacia fuera.

    Si se vara la fuente vara ILED, vara lailuminacin que recibe el fotodiodo, varasu corriente I. Esta variacin de V afectaa la I y esta a la tensin en RL. En

    realidad ese circuito es como:

    Pero el fotodiodo sirve para aislar, puededar problemas conectar directamente a lacarga.

    Ejemplo: Conectar un torno, se tieneque pasar informacin con un controlnumrico.

    Se manda informacin en 5V y 0V ycomo es un ambiente malo puede haberinformacin que vara, picos problemas

    (o vuelven del torno picos). Hay queaislar un circuito de control (CNC) de lamquina que se va a controlar.

    El optoacoplador suele quitar los picos,amortigua los parsitos, no reacciona tanbruscamente a la luz y se reducen esospicos problemticos.Funcionamiento de los infrarrojos.

    La radiacin infrarroja, radiacin trmicao radiacin IR es un tipo de radiacinelectromagntica de mayor longitud deonda que la luz visible, pero menor que lade las microondas. Consecuentemente,tiene menor frecuencia que la luz visibley mayor que las microondas. Su rango delongitudes de onda va desde unos 0.7hasta los 300 micrmetros. La radiacininfrarroja es emitida por cualquier cuerpocuya temperatura sea mayor que 0 Kelvin,es decir, 273.15 grados Celsius (ceroabsoluto).El nombre de infrarrojo significa pordebajo del rojo pues su comienzo seencuentra adyacente al color rojo delespectro visible.Los infrarrojos se pueden categorizar en:infrarrojo cercano (0.78-1.1 m)infrarrojo medio (1.1-15 m)infrarrojo lejano (15-100 m)La materia, por su caracterizacinenergtica emite radiacin. En general, lalongitud de onda donde un cuerpo emiteel mximo de radiacin es inversamenteproporcional a la temperatura de ste (Leyde Wien). De esta forma la mayora de losobjetos a temperaturas cotidianas tienensu mximo de emisin en el infrarrojo.Los seres vivos, en especial losmamferos, emiten una gran proporcinde radiacin en la parte del espectroinfrarrojo, debido a su calor corporal.Los infrarrojos se utilizan en los equiposde visin nocturna cuando la cantidad deluz visible es insuficiente para ver losobjetos. La radiacin se recibe y despusse refleja en una pantalla. Los objetosms calientes se convierten en los msluminosos.Un uso muy comn es el que hacen loscomandos a distancia (telecomandos o

    I

    Figura 16

    Figura 17

    Figura 18

    Figura 19

    http://es.wikipedia.org/wiki/Radiaci%C3%B3n_electromagn%C3%A9ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Radiaci%C3%B3n_electromagn%C3%A9ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Longitud_de_ondahttp://es.wikipedia.org/wiki/Longitud_de_ondahttp://es.wikipedia.org/wiki/Luzhttp://es.wikipedia.org/wiki/Radiaci%C3%B3n_microondashttp://es.wikipedia.org/wiki/Frecuenciahttp://es.wikipedia.org/wiki/Longitud_de_ondahttp://es.wikipedia.org/wiki/Micr%C3%B3metro_%28unidad_de_longitud%29http://es.wikipedia.org/wiki/Kelvinhttp://es.wikipedia.org/wiki/Grado_Celsiushttp://es.wikipedia.org/wiki/Cero_absolutohttp://es.wikipedia.org/wiki/Cero_absolutohttp://es.wikipedia.org/wiki/Colorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Espectro_visiblehttp://es.wikipedia.org/wiki/%CE%9Cmhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Wienhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Wienhttp://es.wikipedia.org/wiki/Seres_vivoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Mam%C3%ADferoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Espectro_electromagn%C3%A9ticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Calorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Calorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Espectro_electromagn%C3%A9ticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Mam%C3%ADferoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Seres_vivoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Wienhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Wienhttp://es.wikipedia.org/wiki/%CE%9Cmhttp://es.wikipedia.org/wiki/Espectro_visiblehttp://es.wikipedia.org/wiki/Colorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Cero_absolutohttp://es.wikipedia.org/wiki/Cero_absolutohttp://es.wikipedia.org/wiki/Grado_Celsiushttp://es.wikipedia.org/wiki/Kelvinhttp://es.wikipedia.org/wiki/Micr%C3%B3metro_%28unidad_de_longitud%29http://es.wikipedia.org/wiki/Longitud_de_ondahttp://es.wikipedia.org/wiki/Frecuenciahttp://es.wikipedia.org/wiki/Radiaci%C3%B3n_microondashttp://es.wikipedia.org/wiki/Luzhttp://es.wikipedia.org/wiki/Longitud_de_ondahttp://es.wikipedia.org/wiki/Longitud_de_ondahttp://es.wikipedia.org/wiki/Radiaci%C3%B3n_electromagn%C3%A9ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Radiaci%C3%B3n_electromagn%C3%A9tica
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    mando a distancia) que generalmenteutilizan los infrarrojos en vez de ondas deradio ya que no interfieren con otrasseales como las seales de televisin.Los infrarrojos tambin se utilizan para

    comunicar a corta distancia losordenadores con sus perifricos. Losaparatos que utilizan este tipo decomunicacin cumplen generalmente unestndar publicado por Infrared DataAssociation.La luz utilizada en las fibras pticas esgeneralmente de infrarrojos.Emisores de infrarrojo industrialesOtra de las muchas aplicaciones de laradiacin infrarroja es la del uso deequipos emisores de infrarrojo en elsector industrial. En este sector lasaplicaciones ocupan una extensa listapero se puede destacar su uso enaplicaciones como el secado de pinturas obarnices, secado de papel, termofijacinde plsticos, precalentamiento desoldaduras, curvatura, templado ylaminado del vidrio, entre otras. Lairradiacin sobre el material en cuestinpuede ser prolongada o momentneateniendo en cuenta aspectos como ladistancia de los emisores al material, lavelocidad de paso del material (en el casode cadenas de produccin) y latemperatura que se desee conseguir.Generalmente, cuando se habla deequipos emisores de infrarrojo, sedistinguen cuatro tipos en funcin de lalongitud de onda que utilicen:

    Emisores de infrarrojo de ondacorta.Emisores de infrarrojo de ondamedia rpidaEmiso.res de infrarrojo de ondamedia.Emisores de infrarrojo de ondalarga.

    De cara a la aplicacin de una u otralongitud de onda dentro de la radiacin

    infrarroja, la eleccin se debebsicamente al espesor del material que sevaya a irradiar. Si se trata de un materialcon un espesor de pocos milmetros, loms aconsejable es utilizar emisores de

    infrarrojo de onda corta, mientras que siel material presenta un espesor mayor lamejor opcin es pasar a los emisores deinfrarrojo de onda media o incluso larga.Otro aspecto que se tiene en cuenta a lahora de usar emisores de infrarrojo es lainercia trmica. Los emisores de ondacorta prcticamente no tienen inerciatrmica, es decir, en el momento en quese conectan a la corriente elctrica yaestn en sus condiciones ptimas detrabajo. Por otro lado, los emisores deonda media y sobre todo los de onda largatienen mucha inercia trmica y puedenllegar a tardar hasta 4 minutos para poderser usados de forma eficaz.Sensor infrarrojoEl sensor infrarrojo es un dispositivoelectrnico capaz de medir la radiacinelectromagntica infrarroja de los cuerposen su campo de visin. Todos los cuerposreflejan una cierta cantidad de radiacin,esta resulta invisible para nuestros ojospero no para estos aparatos electrnicos,ya que se encuentran en el rango delespectro justo por debajo de la luz visible.FuncionamientoLos rayos infrarrojos(IR) entran dentrodel fototransistor donde encontramos unmaterial piroelctrico, natural o artificial,normalmente formando una lminadelgada dentro del nitrato de galio (GaN),nitrato de Cesio (CsNO3), derivados de lafenilpirazina, y ftalocianina de cobalto.Normalmente estn integrados endiversas configuraciones(1,2,4 pxels dematerial piroelctrico). En el caso deparejas se acostumbra a dar polaridadesopuestas para trabajar con unamplificador diferencial, provocando laauto-cancelacin de los incrementos de

    http://es.wikipedia.org/wiki/Mando_a_distanciahttp://es.wikipedia.org/wiki/Onda_de_radiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Onda_de_radiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Televisi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ordenadorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Perif%C3%A9ricohttp://www.irda.org/http://www.irda.org/http://es.wikipedia.org/wiki/Inercia_t%C3%A9rmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Dispositivo_electr%C3%B3nicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Dispositivo_electr%C3%B3nicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Radiaci%C3%B3n_electromagn%C3%A9ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Radiaci%C3%B3n_electromagn%C3%A9ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Infrarrojohttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_de_visi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Reflexi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Radiaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ojohttp://es.wikipedia.org/wiki/Luz_visiblehttp://es.wikipedia.org/wiki/Fototransistorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Materialhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Piroel%C3%A9ctrico&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%A1minahttp://es.wikipedia.org/wiki/Nitratohttp://es.wikipedia.org/wiki/Nitratohttp://es.wikipedia.org/wiki/Cobaltohttp://es.wikipedia.org/wiki/P%C3%ADxelhttp://es.wikipedia.org/wiki/Polaridadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Amplificador_diferencialhttp://es.wikipedia.org/wiki/Amplificador_diferencialhttp://es.wikipedia.org/wiki/Polaridadhttp://es.wikipedia.org/wiki/P%C3%ADxelhttp://es.wikipedia.org/wiki/Cobaltohttp://es.wikipedia.org/wiki/Nitratohttp://es.wikipedia.org/wiki/Nitratohttp://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%A1minahttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Piroel%C3%A9ctrico&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Materialhttp://es.wikipedia.org/wiki/Fototransistorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Luz_visiblehttp://es.wikipedia.org/wiki/Ojohttp://es.wikipedia.org/wiki/Radiaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Reflexi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_de_visi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Infrarrojohttp://es.wikipedia.org/wiki/Radiaci%C3%B3n_electromagn%C3%A9ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Radiaci%C3%B3n_electromagn%C3%A9ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Dispositivo_electr%C3%B3nicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Dispositivo_electr%C3%B3nicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Inercia_t%C3%A9rmicahttp://www.irda.org/http://www.irda.org/http://es.wikipedia.org/wiki/Perif%C3%A9ricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Ordenadorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Televisi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Onda_de_radiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Onda_de_radiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Mando_a_distancia
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    energa de IR y el desacoplamiento delequipo.

    Sensores pasivosEstn formados nicamente por elfototransistor figura 4 con el cometido de

    medir las radiaciones provenientes de losobjetos.

    Sensores activosSe basan en la combinacin de un emisory un receptor prximos entre ellos,normalmente forman parte de un mismocircuito integrado. El emisor es un diodoLED infrarrojo (IRED) y el componentereceptor el fototransistor (figura 5).

    Clasificacin segn la seal emitidaSensores reflexivos

    Este tipo de sensor presenta una carafrontal en la que encontramos tanto alLED como al fototransistor. Debido a estaconfiguracin el sistema tiene que medirla radiacin proveniente del reflejo de laluz emitida por el LED.Se tiene que tener presente que estaconfiguracin es sensible a la luz del

    ambiente perjudicando las medidas,pueden dar lugar a errores, es necesario laincorporacin de circuitos de filtrado entrminos de longitud de onda, as puesser importante que trabajen en ambientesde luz controlada. Otro aspecto a tener encuenta es el coeficiente de reflectividad

    del objeto, el funcionamiento del sensorser diferente segn el tipo de superficie.

    Sensores de ranura (SensorBreak-Beam)

    Este tipo de sensor sigue el mismo

    principio de funcionamiento pero laconfiguracin de los componentes esdiferente, ambos elementos se encuentranenfrontados a la misma altura, a banda ybanda de una ranura normalmenteestrecha, aunque encontramosdispositivos con ranuras ms grandes.Este tipo se utiliza tpicamente paracontrol industrial. Otra aplicacin podraser el control de las vueltas de un volante.

    Sensores modulados

    Este tipo de sensor infrarrojo sigue elmismo principio que el de reflexin peroutilizando la emisin de una sealmodulada, reduciendo mucho lainfluencia de la iluminacin ambiental.Son sensores orientados a la deteccin depresencia, medicin de distancias,deteccin de obstculos teniendo unacierta independencia de la iluminacin.

    Sensores de barridoLa diferencia con los anteriores reside en

    que el sensor realiza el barrido horizontalde la superficie reflectante utilizandoseales moduladas para mejorar laindependencia de la luz, el color oreflectividad de los objetos. Normalmenteestos sistemas forman parte de undispositivo de desplazamientoperpendicular al eje de exploracin delsensor, para poder conseguir las medidasde toda la superficie.Configuracin ptica

    Esta configuracin se basa en un nicosensor enfrentado a un cristal, el cualgenera la imagen de una seccin de laregin a medir. Dicho cristal solidario conun motor de rotacin con el objetivo delograr el barrido de toda el rea. Tiene laventaja que adquiere un secuenciacontinua de la regin de barrido. Resulta

    Figura 20

    Figura 21

    http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Acoplamiento_magn%C3%A9ticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Fototransistorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Teor%C3%ADa_de_la_comunicaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Teor%C3%ADa_de_la_comunicaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_integradohttp://es.wikipedia.org/wiki/LEDhttp://es.wikipedia.org/wiki/Perceptorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Fototransistorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Fototransistorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Teor%C3%ADa_de_sistemashttp://es.wikipedia.org/wiki/LEDhttp://es.wikipedia.org/wiki/Medidahttp://es.wikipedia.org/wiki/Errorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Luzhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Coeficiente_de_reflectividad&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Sensorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Sensores_infrarrojoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Reflexi%C3%B3n_%28f%C3%ADsica%29http://es.wikipedia.org/wiki/Modulaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Modulaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Motor_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81reahttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81reahttp://es.wikipedia.org/wiki/Motor_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Modulaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Modulaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Reflexi%C3%B3n_%28f%C3%ADsica%29http://es.wikipedia.org/wiki/Sensores_infrarrojoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Sensorhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Coeficiente_de_reflectividad&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Luzhttp://es.wikipedia.org/wiki/Errorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Medidahttp://es.wikipedia.org/wiki/LEDhttp://es.wikipedia.org/wiki/Teor%C3%ADa_de_sistemashttp://es.wikipedia.org/wiki/Fototransistorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Fototransistorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Perceptorhttp://es.wikipedia.org/wiki/LEDhttp://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_integradohttp://es.wikipedia.org/wiki/Teor%C3%ADa_de_la_comunicaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Teor%C3%ADa_de_la_comunicaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Fototransistorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Acoplamiento_magn%C3%A9ticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa
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    un sistema lento en trminos deexploracin.Configuracin en array de sensoresEn este caso la configuracin del sistemade medida est formado por un array de

    sensores infrarrojos, por tanto no esnecesario la utilizacin de ningn sistemade cristales, nicamente necesita unconjunto de lentes pticas de enfoque(concentracin de la radiacin) a cada unode los sensores. Esta configuracin esms compleja pero permite mayorvelocidad de translacin y mejorproteccin contra errores de captacin.Aplicaciones.

    Aplicaciones de los fototransistores

    Funcionamiento:El circuito de la figura 3 muestra elprincipio de un seguidor, o control de

    posicin en el cual se utilizan dosfototransistores. Cuando exista unamisma cantidad de radiacin de luzincidiendo sobre los dos transistores, elcapacitor C se carga durante ambasmedias ondas senoidales a travs de lostransistores, con la misma carga peropolaridad opuesta. El voltaje resultantepor lo tanto es aproximadamente cero.Cuando existe una radiacin desigual enlos fototransistores, la seal diferencial es

    amplificada con el OPAMP, con el fin deenergizar un motor, por ejemplo. En elsemiciclo positivo de la onda de entrada,la corriente viaja por el diodo D1, por elfototransistor derecho, y por lo tantoaparece una carga neta positiva en elcapacitor. Por el contrario, cuando vieneel semiciclo negativo de la onda, el diodo

    D2 conduce, y aparece un voltajenegativo en el capacitor. Este cambio depolaridad se puede utilizar para controlarla direccin de giro de un motor,controlando la radiacin incidente sobre

    los fototransistores.Aplicacin de fotodiodo y LDR

    Funcionamiento:Cuando el humo interrumpe la luzemitida por el diodo LED el LDR cambiasu valor y la salida del amplificadoroperacional pasa a un nivel alto parasaturar al transistor, por tanto activa alrel.Aplicacin de optoacopladoresUn osciloscopio tiene problemas de tierra.Se puede hacer un cortocircuito entre las2 tierras.

    Solucin poner un Optoacoplador paramedir lo que se quiera.

    Figura 22

    Figura 23

    Figura 24

    Figura 25

    http://es.wikipedia.org/wiki/Lentehttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Enfoque&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Radiaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Sensorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Velocidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Translaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Translaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Velocidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Sensorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Radiaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Enfoque&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Lente
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    Ahora si se puede y no se tiene elcortocircuito que exista anteriormente.Aplicacin de LDR

    Funcionamiento:En la figura 4 se muestra un comparadorde luz o de tonalidad, usa dos LDR comosensores. El ajuste del punto de equilibriose hace con el potencimetro. Elinstrumento es un miliampermetrocomn de 200mA.1.3 Fibra pticaLa fibra ptica es un medio detransmisin empleado habitualmente en

    redes de datos; un hilo muy fino dematerial transparente, vidrio o materialesplsticos, por el que se envan pulsos deluz que representan los datos a transmitir.El haz de luz queda completamenteconfinado y se propaga por el ncleo dela fibra con un ngulo de reflexin porencima del ngulo lmite de reflexintotal, en funcin de la ley de Snell. Lafuente de luz puede ser lser o un LED.Las fibras se utilizan ampliamente en

    telecomunicaciones, ya que permitenenviar gran cantidad de datos a una grandistancia, con velocidades similares a lasde radio o cable. Son el medio detransmisin por excelencia al ser inmunea las interferencias electromagneticas,tambin se utilizan para redes locales, endonde se necesite aprovechar las ventajas

    de la fibra ptica sobre otros medios detransmisin.

    CaractersticasLa fibra ptica es una gua de ondasdielctrica que opera a frecuenciaspticas.

    Ncleo y revestimiento de la fibra ptica.Cada filamento consta de un ncleocentral de plstico o cristal (xido desilicio y germanio) con un alto ndice derefraccin, rodeado de una capa de un

    Figura 26

    Figura 27: Ramo de fibras pticas

    Figura 28: cable de fibra ptica de TOSLINK para audio

    iluminado desde un extremo.

    Figura 29

    http://es.wikipedia.org/wiki/Medio_de_transmisi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Medio_de_transmisi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Redes_de_datoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Hilohttp://es.wikipedia.org/wiki/Vidriohttp://es.wikipedia.org/wiki/Pl%C3%A1sticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Pl%C3%A1sticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Pulsohttp://es.wikipedia.org/wiki/Luzhttp://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAcleohttp://es.wikipedia.org/wiki/Reflexi%C3%B3n_%28f%C3%ADsica%29http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Snellhttp://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%A1serhttp://es.wikipedia.org/wiki/LEDhttp://es.wikipedia.org/wiki/Telecomunicacioneshttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%8Dndice_de_refracci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%8Dndice_de_refracci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/TOSLINKhttp://es.wikipedia.org/wiki/TOSLINKhttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%8Dndice_de_refracci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%8Dndice_de_refracci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Telecomunicacioneshttp://es.wikipedia.org/wiki/LEDhttp://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%A1serhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Snellhttp://es.wikipedia.org/wiki/Reflexi%C3%B3n_%28f%C3%ADsica%29http://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAcleohttp://es.wikipedia.org/wiki/Luzhttp://es.wikipedia.org/wiki/Pulsohttp://es.wikipedia.org/wiki/Pl%C3%A1sticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Pl%C3%A1sticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Vidriohttp://es.wikipedia.org/wiki/Hilohttp://es.wikipedia.org/wiki/Redes_de_datoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Medio_de_transmisi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Medio_de_transmisi%C3%B3n
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    material similar con un ndice derefraccin ligeramente menor. Cuando laluz llega a una superficie que limita conun ndice de refraccin menor, se reflejaen gran parte, cuanto mayor sea la

    diferencia de ndices y mayor el ngulode incidencia, se habla entonces dereflexin interna total.En el interior de una fibra ptica, la luz seva reflejando contra las paredes enngulos muy abiertos, de tal forma queprcticamente avanza por su centro. Deeste modo, se pueden guiar las sealesluminosas sin prdidas por largasdistancias.A lo largo de toda la creacin y desarrollode la fibra ptica, algunas de suscaractersticas han ido cambiando paramejorarla. Las caractersticas msdestacables de la fibra ptica en laactualidad son:Cobertura ms resistente: La cubiertacontiene un 25% ms material que lascubiertas convencionales.Uso dual (interior y exterior): Laresistencia al agua y emisionesultravioleta, la cubierta resistente y elfuncionamiento ambiental extendido de lafibra ptica contribuyen a una mayorconfiabilidad durante el tiempo de vida dela fibra.Mayor proteccin en lugares hmedos: Secombate la intrusin de la humedad en elinterior de la fibra con mltiples capas deproteccin alrededor de sta, lo queproporciona a la fibra, una mayor vidatil y confiabilidad en lugares hmedos.Empaquetado de alta densidad: Con elmximo nmero de fibras en el menordimetro posible se consigue una msrpida y ms fcil instalacin, donde elcable debe enfrentar dobleces agudos yespacios estrechos. Se ha llegado aconseguir un cable con 72 fibras deconstruccin sper densa cuyo dimetroes un 50% menor al de los cablesconvencionales.

    Tipos de Fibras pticasLas diferentes trayectorias que puedeseguir un haz de luz en el interior de unafibra se denominan modos depropagacin. Y segn el modo de

    propagacin tendremos dos tipos de fibraptica: multimodo y monomodo.Fibra multimodo

    Una fibra multimodo es aquella en la quelos haces de luz pueden circular por msde un modo o camino. Esto supone queno llegan todos a la vez. Una fibramultimodo puede tener ms de mil modosde propagacin de luz. Las fibrasmultimodo se usan comnmente enaplicaciones de corta distancia, menores a1 km; es simple de disear y econmico.El ncleo de una fibra multimodo tiene unndice de refraccin superior, pero delmismo orden de magnitud, que elrevestimiento. Debido al gran tamao delncleo de una fibra multimodo, es msfcil de conectar y tiene una mayortolerancia a componentes de menorprecisin.Dependiendo el tipo de ndice derefraccin del ncleo, tenemos dos tiposde fibra multimodo:ndice escalonado: en este tipo de fibra, elncleo tiene un ndice de refraccinconstante en toda la seccin cilndrica,tiene alta dispersin modal.ndice gradual: mientras en este tipo, elndice de refraccin no es constante, tienemenor dispersin modal y el ncleo seconstituye de distintos materiales.Adems, segn el sistema ISO 11801 paraclasificacin de fibras multimodo segnsu ancho de banda se incluye el formatoOM3 (monomodo sobre lser) a los yaexistentes OM1 y OM2 (monomodossobre LED).OM1: Fibra 62.5/125 m, soporta hastaGigabit Ethernet (1 Gbit/s), usan LEDcomo emisores

    http://es.wikipedia.org/wiki/Luzhttp://es.wikipedia.org/wiki/Luz
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    OM2: Fibra 50/125 m, soporta hastaGigabit Ethernet (1 Gbit/s), usan LEDcomo emisoresOM3: Fibra 50/125 m, soporta hasta 10Gigabit Ethernet(300 m), usan lser

    (VCSEL) como emisores.Bajo OM3 se han conseguido hasta 2000MHzKm (10 Gbps), es decir, unavelocidades 10 veces mayores que conOM1.Fibra monomodoUna fibra monomodo es una fibra pticaen la que slo se propaga un modo de luz.Se logra reduciendo el dimetro delncleo de la fibra hasta un tamao (8.3 a10 micrones) que slo permite un modode propagacin. Su transmisin esparalela al eje de la fibra. A diferencia delas fibras multimodo, las fibrasmonomodo permiten alcanzar grandesdistancias (hasta 400 km mximo,mediante un lser de alta intensidad) ytransmitir elevadas tasas de informacin(decenas de Gb/s).Tipos segn su diseoDe acuerdo a su diseo, existen dos tiposde cable de fibra pticaCable de estructura holgadaEs un cable empleado tanto paraexteriores como para interiores que constade varios tubos de fibra rodeando unmiembro central de refuerzo y provisto deuna cubierta protectora. Cada tubo defibra, de dos a tres milmetros dedimetro, lleva varias fibras pticas quedescansan holgadamente en l. Los tubospueden ser huecos o estar llenos de un gelhidrfugo que acta como protectorantihumedad impidiendo que el aguaentre en la fibra. El tubo holgado asla lafibra de las fuerzas mecnicas exterioresque se ejerzan sobre el cable.Su ncleo se complementa con unelemento que le brinda resistencia a latraccin que bien puede ser de varillaflexible metlica o dielctrica comoelemento central o de hilaturas de

    Aramida o fibra de vidrio situadasperifricamente.Cable de estructura ajustadaEs un cable diseado para instalacionesen el interior de los edificios, es ms

    flexible y con un radio de curvatura mspequeo que el que tienen los cables deestructura holgada.Contiene varias fibras con proteccinsecundaria que rodean un miembrocentral de traccin, todo ello cubierto deuna proteccin exterior. Cada fibra tieneuna proteccin plstica extrusionadadirectamente sobre ella, hasta alcanzar undimetro de 900 m rodeando alrecubrimiento de 250 m de la fibraptica. Esta proteccin plstica adems deservir como proteccin adicional frente alentorno, tambin provee un soporte fsicoque servira para reducir su coste deinstalacin al permitir reducir lasbandejas de empalmes.Componentes de la fibra pticaDentro de los componentes que se usanen la fibra ptica caben destacar lossiguientes: los conectores, el tipo deemisor del haz de luz, los conversores deluz, etc.Transmisor de energa ptica. Lleva unmodulador para transformar la sealelectrnica entrante a la frecuenciaaceptada por la fuente luminosa, la cualconvierte la seal electrnica (electrones)en una seal ptica (fotones) que se emitea travs de la fibra ptica.Detector de energa ptica. Normalmentees un fotodiodo que convierte la sealptica recibida en electrones (es necesariotambin un amplificador para generar laseal).Fibra ptica. Su componente es el silicioy se conecta a la fuente luminosa y aldetector de energa ptica. Dichasconexiones requieren una tecnologacompleja.

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    Tipos de conectoresEstos elementos se encargan de conectarlas lneas de fibra a un elemento, yapuede ser un transmisor o un receptor.Los tipos de conectores disponibles son

    muy variados, entre los que podemosencontrar se hallan los siguientes:

    FC: se usa en la transmisin de datos y enlas telecomunicaciones.FDDI: se usa para redes de fibra ptica.LC y MT-Array: se utilizan entransmisiones de alta densidad de datos.SC y SC-Dplex: se utilizan para latransmisin de datos.ST o BFOC: se usa en redes de edificiosy en sistemas de seguridad.Emisores del haz de luzEstos dispositivos se encargan deconvertir la seal elctrica en sealluminosa, emitiendo el haz de luz quepermite la transmisin de datos, estosemisores pueden ser de dos tipos:LEDs: Utilizan una corriente de 50 a 100mA, su velocidad es lenta, solo se puedeusar en fibras multimodo, pero su uso esfcil y su tiempo de vida es muy grande,adems de ser econmicos.Lasers: Este tipo de emisor usa unacorriente de 5 a 40 mA, son muy rpidos,se puede usar con los dos tipos de fibra,monomodo y multimodo, pero por elcontrario su uso es difcil, su tiempo devida es largo pero menor que el de losLEDs y tambin son mucho ms costosos.

    Aplicaciones:Su uso es muy variado: desdecomunicaciones digitales, pasando porsensores y llegando a usos decorativos,como rboles de Navidad, veladores y

    otros elementos similares. Aplicacionesde la fibra monomodo: Cablessubmarinos, cables interurbanos, etc.Comunicaciones con fibra pticaLa fibra ptica se emplea como medio detransmisin para las redes detelecomunicaciones, ya que por suflexibilidad los conductores pticospueden agruparse formando cables. Lasfibras usadas en este campo son deplstico o de vidrio, y algunas veces delos dos tipos. Para usos interurbanos sonde vidrio, por la baja atenuacin quetienen.Para las comunicaciones se empleanfibras multimodo y monomodo, usandolas multimodo para distancias cortas(hasta 5000 m) y las monomodo paraacoplamientos de larga distancia. Debidoa que las fibras monomodo son mssensibles a los empalmes, soldaduras yconectores, las fibras y los componentesde stas son de mayor costo que los de lasfibras multimodo.Sensores de fibra pticaLas fibras pticas se pueden utilizar comosensores para medir la tensin, latemperatura, la presin y otrosparmetros. El tamao pequeo y elhecho de que por ellas no circulacorriente elctrica le da ciertas ventajasrespecto al sensor elctrico.Las fibras pticas se utilizan comohidrfonos para los sismos o aplicacionesde snar. Se ha desarrollado sistemashidrofnicos con ms de 100 sensoresusando la fibra ptica. Los hidrfonos sonusados por la industria de petrleo ascomo las marinas de guerra de algunospases. La compaa alemana Sennheiserdesarroll un micrfono que trabajabacon un lser y las fibras pticas.

    Figura 30

    http://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3fonohttp://es.wikipedia.org/wiki/S%C3%B3narhttp://es.wikipedia.org/wiki/Sennheiserhttp://es.wikipedia.org/wiki/Sennheiserhttp://es.wikipedia.org/wiki/S%C3%B3narhttp://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3fono
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    Los sensores de fibra ptica para latemperatura y la presin se handesarrollado para pozos petrolferos.Estos sensores pueden trabajar a mayorestemperaturas que los sensores de

    semiconductores.Otro uso de la fibra ptica como unsensor es el giroscopio ptico que usa elBoeing 767 y el uso en microsensores delhidrgeno.IluminacinOtro uso que le podemos dar a la fibraptica es el de iluminar cualquier espacio.Debido a las ventajas que este tipo deiluminacin representa en los ltimosaos ha empezado a ser muy utilizado.Entre las ventajas de la iluminacin porfibra podemos mencionar:Ausencia de electricidad y calor: Esto sedebe a que la fibra slo tiene la capacidadde transmitir los haces de luz adems deque la lmpara que ilumina la fibra noest en contacto directo con la misma.Se puede cambiar de color la iluminacinsin necesidad de cambiar la lmpara: Estose debe a que la fibra puede transportar elhaz de luz de cualquier color sin importarel color de la fibra.Con una lmpara se puede hacer unailuminacin ms amplia por medio defibra: Esto es debido a que con unalmpara se puede iluminar varias fibras ycolocarlas en diferentes lugares.Ms usos de la fibra pticaSe puede usar como una gua de onda enaplicaciones mdicas o industriales en lasque es necesario guiar un haz de luz hastaun blanco que no se encuentra en la lneade visin.La fibra ptica se puede emplear comosensor para medir tensiones, temperatura,presin as como otros parmetros.Es posible usar latiguillos de fibra juntocon lentes para fabricar instrumentos devisualizacin largos y delgados llamadosendoscopios. Los endoscopios se usan enmedicina para visualizar objetos a travs

    de un agujero pequeo. Los endoscopiosindustriales se usan para propsitossimilares, como por ejemplo, parainspeccionar el interior de turbinas.Las fibras pticas se han empleado

    tambin para usos decorativos incluyendoiluminacin, rboles de Navidad. Lneasde abonado.Las fibras pticas son muy usadas en elcampo de la iluminacin. Para edificiosdonde la luz puede ser recogida en laazotea y ser llevada mediante fibra pticaa cualquier parte del edificio.Tambin es utilizada para trucar elsistema sensorial de los taxis provocandoque el taxmetro (algunos le llamancuentafichas) no marque el costo real delviaje.Se emplea como componente en laconfeccin del hormign translcido,invencin creada por el arquitectohngaro Ron Losonczi, que consiste enuna mezcla de hormign y fibra pticaformando un nuevo material que ofrece laresistencia del hormign peroadicionalmente, presenta la particularidadde dejar traspasar la luz de par en par.Ventajas y desventajas de las fibraspticas.Ventajas1.- Una banda de paso muy ancha, lo quepermite flujos muy elevados (del ordendel Ghz).2.- Pequeo tamao, por tanto ocupa pocoespacio.3.- Gran flexibilidad, el radio de curvaturapuede ser inferior a 1 cm, lo que facilita lainstalacin enormemente.4.- Gran ligereza, el peso es del orden dealgunos gramos por kilmetro, lo queresulta unas nueve veces menos que el deun cable convencional.5.- Inmunidad total a las perturbacionesde origen electromagntico, lo queimplica una calidad de transmisin muybuena, ya que la seal es inmune a lastormentas, chisporroteo...

    http://es.wikipedia.org/wiki/Monitoreo_distribuido_de_temperaturahttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Giroscopio_%C3%B3ptico&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Boeing_767http://es.wikipedia.org/wiki/Monitoreo_distribuido_de_temperaturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Monitoreo_distribuido_de_temperaturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Boeing_767http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Giroscopio_%C3%B3ptico&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Monitoreo_distribuido_de_temperatura
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    6.- Gran seguridad: la intrusin en unafibra ptica es fcilmente detectable porel debilitamiento de la energa luminosaen recepcin, adems, no radia nada, loque es particularmente interesante para

    aplicaciones que requieren alto nivel deconfidencialidad.7.- No produce interferencias.8.- Insensibilidad a los parsitos, lo que esuna propiedad principalmente utilizada enlos medios industriales fuertementeperturbados (por ejemplo, en los tnelesdel metro). Esta propiedad tambinpermite la coexistencia por los mismosconductos de cables pticos no metlicoscon los cables de energa elctrica.9.- Atenuacin muy pequeaindependiente de la frecuencia, lo quepermite salvar distancias importantes sinelementos activos intermedios.10.- Gran resistencia mecnica(resistencia a la traccin, lo que facilita lainstalacin).11.- Resistencia al calor, fro, corrosin.12.- Facilidad para localizar los cortesgracias a un proceso basado en latelemetra, lo que permite detectarrpidamente el lugar y posteriorreparacin de la avera, simplificando lalabor de mantenimiento.DesventajasA pesar de las ventajas antes enumeradas,la fibra ptica presenta una serie dedesventajas frente a otros medios detransmisin, siendo las ms relevantes lassiguientes:1.- La alta fragilidad de las fibras.2.- Necesidad de usar transmisores yreceptores ms caros.3.- Los empalmes entre fibras sondifciles de realizar, especialmente en elcampo, lo que dificulta las reparacionesen caso de ruptura del cable.4.- No puede transmitir electricidad paraalimentar repetidores intermedios.

    5.- La necesidad de efectuar, en muchoscasos, procesos de conversin elctrica-ptica.6.- La fibra ptica convencional no puedetransmitir potencias elevadas.

    7.- No existen memorias pticas.8.- El costo de la fibra slo se justificacuando su gran capacidad de ancho debanda y baja atenuacin son requeridos.Para bajo ancho de banda puede ser unasolucin mucho ms costosa que elconductor de cobre.9.- La fibra ptica no transmite energaelctrica, esto limita su aplicacin dondeel terminal de recepcin debe serenergizado desde una lnea elctrica.10.- La energa debe proveerse porconductores separados.11.- Las molculas de hidrgeno puedendifundirse en las fibras de silicio yproducir cambios en la atenuacin.12.- El agua corroe la superficie del vidrioy resulta ser el mecanismo msimportante para el envejecimiento de lafibra ptica.13.- Incipiente normativa internacionalsobre algunos aspectos referentes a losparmetros de los componentes, calidadde la transmisin y pruebas.

    Figura 31:Seccin de un cable de fibra ptica

    http://es.wikipedia.org/wiki/Medio_de_transmisi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Medio_de_transmisi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Repetidorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Repetidorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Medio_de_transmisi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Medio_de_transmisi%C3%B3n