HOSPITAL SAN JUAN DE DIOS Atención médica Aparato Medico Que Usa Fibra Optica?

Aparato Medico Que Usa Fibra Optica?

Aparato Medico Que Usa Fibra Optica
Aplicaciones de la fibra óptica en medicina – En este campo son evidentes las ventajas que puede aportan las diferentes aplicaciones de la fibra óptica como ayuda a las técnicas endoscópicas clásicas y, de hecho, están siendo sustituidos los sistemas tradicionales por los modernos fibroscopios.

  • Diversos aparatos como laringoscopios, rectoscopios, broncoscopios, vaginoscopios gastroscopios y laparoscopios, incluyen ya esta tecnología, la cual nos permite con gran precisión la exploración de cavidades internas del cuerpo humano.
  • Los fibroscopios realizados con ayuda de las técnicas optoelectrónicas cuentan con un extremo fijo o adaptable para la inserción de agujas, pinzas para toma de muestras, electrodos de cauterización, tubos para la introducción de anestésicos, evacuación de líquidos, etc.

Una fibra se encarga de transportar la luz al interior del organismo y la otra lleva la imagen a un monitor. El fibroscopio complementa a la radiología, al proporcionar visiones cercanas y amplificadas de puntos concretos y permitir la toma de muestras.

Terapéutico : permiten la actuación quirúrgica en vías biliares para eliminar cálculos, extraer cuerpos extraños, etc. Postoperatorio : observación directa y prácticamente inmediata a la operación de las zonas afectadas.

Otra de las aplicaciones de la fibra óptica aparecida hace relativamente poco tiempo son las operaciones transatlánticas. Gracias a los inmensos anchos de banda y a la velocidad a la que viaja la información a través de este medio, hoy en día ya es posible que, un cirujano pueda operar a un paciente interactuando en tiempo real mediante altas tecnologías sobre un paciente que se encuentra en otro continente.

¿Que se utilizan las fibras ópticas?

La fibra óptica es la tecnología usada para transmitir información en forma de pulsos de luz mediante hilos de fibra de vidrio o plástico, a través de largas distancias.

¿Qué es la fibra en medicina?

En el cuerpo, la fibra se refiere al tejido compuesto de células largas como hilos, como la fibra muscular o la fibra nerviosa.

¿Cómo funciona la fibra óptica física?

Caractersticas generales La fibra ptica es una gua de onda en forma de hilo de material altamente transparente diseado para transmitir informacin a grandes distancias utilizando seales pticas. La fibra se fabrica a partir de slice de muy alta pureza; con slo 2 kg.

De este material pueden fabricarse ms de 40 kms. de fibra ptica. El fabricante parte de lingotes cilndricos de slice que se convierten en hilos mediante un proceso de fusin controlada; posteriormente los hilos se recubren de una capa protectora. La fibra ptica no es ms que un conductor de luz. La luz queda atrapada en este conducto y se propaga a la mxima velocidad posible a lo largo del mismo.

La velocidad de propagacin de la luz depende del tipo de material transparente empleado, ya que la mxima velocidad c = 299.792.458 m/s slo se alcanza en el vaco. En el resto de los medios la propagacin se produce a menor velocidad, la relacin entre la velocidad de la luz en el vaco y en otro medio, se conoce como ndice de refraccin del medio y es caracterstico de cada material.

El motivo fsico por el cual la luz queda atrapada dentro del conducto, se basa en las leyes de reflexin y refraccin de la luz, segn las cuales, cuando un rayo atraviesa la frontera desde un medio fsico transparente a otro tambin transparente, pero donde la velocidad de propagacin es menor, la trayectoria del mismo vara, siguiendo una ley fsica conocida como Ley de Snell.

Ms concretamente el fenmeno ptico en el que se fundamenta la transmisin de la luz en el conducto de fibra de vidrio se denomina Reflexin Interna Total (TIR:Total Internal Reflection), segn el cual, cuando un rayo de luz pasa de un medio hacia otro con menor ndice de refraccin, si incide sobre la frontera de los materiales con un ngulo determinado, no pasa ninguna luz a travs de la frontera del material.

El ngulo a partir del cul el rayo de luz queda totalmente atrapado se denomina ngulo crtico de incidencia. Adems de los cables, debemos tener en cuenta que un sistema de transmisin ptico consta de varios componentes esenciales: la fuente de luz, el medio de transmisin y el detector. El medio de transmisin es la propia fibra de vidrio, la fuente de luz suele ser un lser que ilumina el ncleo, y el receptor es un elemento fotosensible.

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La informacin se codifica de modo que un pulso de luz indique un 1 y la ausencia del mismo un 0. La fibra est compuesta por un ncleo (core), un revestimiento (cladding o coating) y una capa o recubrimiento exterior. El tamao del ncleo depende del tipo de fibra con el que se est trabajando, aunque los estndares son 8.3 m (monomodo), 50 m (multimodo) y 62.5 (multimodo); a modo de referencia mencionemos que un cabello humano tiene un dimetro de 70 m.

  • El revestimiento tiene un dimetro de 125 m.
  • Ms adelante veremos a que se llama fibra monomodo y multimodo.
  • Tanto el ncleo como el revestimiento estn formados por distintos materiales, normalmente cristal de silicio de distintas composiciones, para provocar el fenmeno TIR.
  • La capa de revestimiento ayuda al proceso de transmisin, guiando a la luz para que vaya por el ncleo y no salga de l.

El ncleo puede ser de diferente geometra y dimetro, lo cual proporciona las distintas prestaciones pticas. La capa o recubrimiento exterior se suele fabricar con polmeros y sirve para proteger al ncleo y al revestimiento de posibles daos y proporcionar al cable propiedades mecnicas. Fig 1 – Seccin de un cable de fibra ptica La capa exterior esta formada por un recubrimiento primario (buffer) de un dimetro de 125 m y un recubrimiento secundario (jacket) de aproximadamente 800 m de dimetro. Existen dos tipos de recubrimientos: Adherente (tight): el recubrimiento primario viene adherido sobre el revestimiento, proporcionndole resistencia al impacto y a la humedad.

  • No adherente (loose): el recubrimiento primario no est ligado al revestimiento; la fibra ptica con su revestimiento est rodeado por un gel tixotrpico (evita entrada de agua) que permite albergar varias fibras pticas aisladas mecnicamente entre s.
  • Requiere un nmero reducido de herramientas y es de ms fcil instalacin que los cables con recubrimiento ajustado.

Atenuacin La atenuacin es la reduccin de la potencia de la seal ptica con la distancia. La atenuacin impone un lmite a la distancia mxima que pueden detectarse los pulsos luminosos. Tiene una relacin inversa con el ancho de banda, que es la capacidad de transportar informacin que tiene una fibra.

A grandes rasgos tambin se puede decir que la atenuacin es la cantidad de distorsin de un pulso en la transmisin. Si los pulsos se distorsionan demasiado, el detector no podr distinguir un pulso del anterior y del siguiente, con lo que se pierde informacin La atenuacin se calcula de la siguiente manera: A = 10 log P1/P2 donde P1 es la potencia de la luz a la entrada de la fibra y P2 es la potencia a la salida de la fibra.

La unidad utilizada para medir la atenuacin en una fibra ptica es el decibel por longitud de fibra (dB/Km) para una determinada longitud de onda o para un rango de longitudes de onda. La atenuacin puede ser debida a fenmenos de dispersin y de absorcin que afectan incluso a los materiales ms puros; el origen est en impurezas e irregularidades del material, muchas veces originadas en el propio proceso de fabricacin, que hacen que los rayos de luz se reflejen o sean absorbidos por el revestimiento.

  • La atenuacin introducida por el cable de fibra ptica, depender de la longitud de onda a utilizar, para las fibras monomodo usadas en las tecnologas PON sta prdida es de aproximadamente 0.40 dB/km para una longitud de onda de 1310nm y de 0.35 dB/km para 1490nm.
  • Tipos de Fibra Una vez que la luz entra en una fibra ptica, se propaga de una forma uniforme llamada modo, que no es ms que el camino que sigue a travs de una fibra (la onda electromagntica).

Dependiendo del nmero de modos de propagacin, hay dos grandes tipos de fibra ptica: monomodo y multimodo. Las fibras monomodo estn compuestas de un hilo de ncleo de muy pequeo dimetro (8,3 um) que soporta un solo modo de transmisin luminosa (figura 2). Fig.2 – Fibra Monomodo La fibra monomodo tiene la menor atenuacin, y por lo tanto el mayor ancho de banda de todos los tipos de fibra ptica. Estas fibras tienen la caracterstica de tener un alcance muy superior (hasta 10 Km); se emplean fundamentalmente para conexiones de media, larga y muy larga distancia.

  1. La electrnica de transmisin, recepcin y repeticin tambin es ms cara que la de los sistemas multimodo, se precisan emisores lser ms potentes y sofisticados.
  2. Una de las desventajas de este tipo de fibras, es que al ser el ncleo mucho ms estrecho que en las fibras multimodo, la conexin entre dos fibras tiene que ser mucho ms precisa, encareciendo los conectores y el costo del cable en general.
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Existen diferentes tipos de fibra monomodo, las diferencias se basan principalmente en su adecuacin para el funcionamiento con diferentes lseres que funcionen en distintas longitudes de onda. En especial para usar en FTTH es ideal la fibra Sin Pico de Agua (Zero Water Peak) que se ha diseado para funcionar en cualquier rango de longitud de onda, desde 1280 nm a 1625 nm, con la eliminacin de picos de agua (atenuacin alta) en la ventana de 1400 nm, ampliando as el rango de longitud de onda utilizable con fibra monomodo convencional en ms de un 50%.

  • De esa forma garantizan bajos valores de atenuacin y prdidas por curvatura por todo el espectro de transmisin, resultando muy interesante cuando hay que instalarla en lugares donde los cables tendrn curvas ms cerradas, como en los cableados de edificios y en el interior de viviendas.
  • Sin embargo debemos aclarar que todas las diferentes tecnologas PON son capaces de funcionar con fibras pticas estndar, sin necesidad de fibras especiales.

Las fibras multimodo estn formadas por un ncleo de mayor dimetro que las monomodo (50 o 62.5 micras) y en consecuencia los haces de luz pueden circular por ms de un modo o camino que se reflejan con distintos ngulos dentro del ncleo. Dependiendo de las caractersticas del emisor y el medio, la potencia luminosa del pulso se divide sobre todos o parte de los modos, lo cual la hace menos eficiente que la fibra monomodo. Fig.3 – Fibra Multimodo ndice escalonado Intuitivamente se ve que las ondas que se reflejan, recorren mucha mayor distancia que las que se propagan por el ncleo sin reflejarse. Esto da lugar a dispersin que produce atenuacin de la seal transmitida. Este fenmeno es inevitable en la fibra ptica multimodo y es el ocasionante de que la longitud de estas fibras no pueda ser tan grande como la de las fibras monomodo. Fig.4 – Fibra Multimodo ndice gradual La fibra multimodo precisa una electrnica y conectores ms baratos, si bien el costo de la fibra suele ser superior a la monomodo. Las fibras multimodo se utilizan en redes a distancias cortas, p. ej. campus y edificios (longitudes menores a 500 metros).

Jorge Pierri Profesor Universidad Catlica del Uruguay Informacin Adicional: La Universidad Catlica del Uruguay, Centro Regional de Capacitacin de la CITEL y nodo del Centro de Excelencia para la Regin Amricas de la Unin Internacional de Telecomunicaciones ofrecer el curso a distancia de Diseo e implementacin de redes de acceso multiservicio por fibra ptica hasta la casa del usuario (FTTH) del 4 de Junio al 16 de Julio de 2010,

Se ofrecen 15 becas del monto completo de la matrcula. Este artculo es parte del material del curso y el Prof. Jorge Pierri es uno de los tutores.

¿Dónde se implementa la fibra óptica?

Comunicaciones con fibra óptica – La fibra óptica se emplea como medio de transmisión en redes de telecomunicaciones ya que por su flexibilidad los conductores ópticos pueden agruparse formando cables. Las fibras usadas en este campo son de plástico o de vidrio y algunas veces de los dos tipos. Por la baja atenuación que tienen, las fibras de vidrio son utilizadas en medios interurbanos.

¿Qué cosas tienen fibra?

Verduras, legumbres y nueces Lechuga, acelga, zanahorias crudas y espinaca. Verduras tiernas cocidas, como espárragos, remolachas, champiñones, nabos y calabaza. Patatas (papas) y batatas al horno con cáscara. Brócoli, alcachofas, calabazas y judías verdes (ejotes)

¿Cuáles son los tipos de fibra?

Existen 2 tipos diferentes de fibra : soluble e insoluble y ambos son importantes para la salud, la digestión y la prevención de enfermedades.

¿Qué efecto tiene la fibra en el cuerpo humano?

Beneficios de una alimentación con alto contenido de fibra – Una dieta alta en fibra:

  • Normaliza las deposiciones. La fibra dietética aumenta el peso y el tamaño de las heces y las ablanda. Una materia fecal voluminosa es más fácil de evacuar, lo que disminuye la probabilidad de estreñimiento. Si tus heces son sueltas y acuosas, la fibra puede ayudar a solidificar las heces, porque absorbe agua y agrega volumen a las heces.
  • Ayuda a mantener la salud intestinal. Una dieta alta en fibra puede reducir el riesgo de desarrollar hemorroides y bolsas pequeñas en el colon (enfermedad diverticular). Los estudios también han encontrado que una dieta alta en fibra probablemente disminuye el riesgo de desarrollar cáncer colorrectal. Parte de la fibra se fermenta en el colon. Los investigadores están observando qué función puede tener esto en la prevención de enfermedades del colon.
  • Reduce los niveles de colesterol. La fibra soluble que se encuentra en los frijoles, la avena, la linaza y el salvado de avena puede ayudar a reducir los niveles de colesterol total en la sangre, pues disminuye los niveles de lipoproteína de baja densidad, o colesterol “malo”. Los estudios también han demostrado que los alimentos ricos en fibra pueden tener otros beneficios para la salud del corazón, como la reducción de la presión arterial y la inflamación.
  • Ayuda a controlar los niveles de azúcar en la sangre. En las personas con diabetes, la fibra, particularmente la fibra soluble, puede retardar la absorción del azúcar y ayudar a mejorar los niveles de azúcar en la sangre. Una dieta saludable que incluya fibra insoluble también puede reducir el riesgo de desarrollar diabetes tipo 2.
  • Ayuda a lograr un peso saludable. Los alimentos con alto contenido de fibra tienden a llenar más que los alimentos con bajo contenido de fibra, por lo que es probable que comas menos y te mantengas satisfecho por más tiempo. Y los alimentos ricos en fibra tienden a tardar más en comerse y a ser menos “densos en energía”, lo que significa que tienen menos calorías para el mismo volumen de alimentos.
  • Te ayuda a vivir más tiempo. Los estudios sugieren que el aumento de la ingesta de fibra dietética, especialmente de fibra de cereales, está asociado con un menor riesgo de morir de enfermedades cardiovasculares y de todos los tipos de cáncer.
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¿Cuáles son los 3 componentes de la fibra óptica?

Componentes de la fibra óptica – La fibra óptica tiene tres componentes principales: el núcleo (core), el revestimiento (cladding) y el recubrimiento (coating). La luz viaja a través del núcleo, el cual está envuelto por un revestimiento que evita la dispersión de la luz. El recubrimiento actúa de protección contra el deterioro y la humedad.

¿Qué tipo de luz utiliza la fibra óptica?

Qué es la fibra óptica – Como ya adelantamos, la fibra óptica se trata de un medio de transmisión de datos mediante impulsos fotoeléctricos a través de un hilo construido en vidrio transparente u otros materiales plásticos con la misma funcionalidad.

  • Estos hilos pueden llegar a ser casi tan finos como un pelo, y son precisamente el medio de transmisión de la señal.
  • Básicamente por estos finísimos cables se transfiere una señal luminosa desde un extremo del cable hasta el otro.
  • Esta luz puede ser generada mediante un láser o un LED, y su uso más extendido es el de transportar datos a grandes distancias, ya que este medio tiene un ancho de banda mucho mayor que los cables metálicos, menores pérdidas y a mayores velocidades de trasmisión.

Otro aspecto muy importante que debemos tener en cuenta, es que la fibra óptica es inmune a las interferencias electromagnéticas, que es algo que por ejemplo los cables de pares trenzados sufren en todos los casos y contribuyen a que se necesiten repetidores cada cierta distancia.

Debemos saber que la fibra óptica no transporta energía eléctrica, solamente señales de luz. Pero la fibra óptica no solamente se utiliza para la transmisión de datos en redes, sino también para conexiones de audio de alta calidad. Además, también es una fuente de iluminación para proporcionar visibilidad en espacios reducidos e incluso para productos de decoración, por ejemplo, en árboles de navidad y cosas similares.

Por supuesto estas fibras están construidas de plástico y son de bajo coste, y tienen poco que ver con los cables que se utiliza para datos.

¿Cuáles son las principales características de la fibra óptica?

Los cables de fibra óptica están compuestos por filamentos de vidrio, cada uno de ellos con capacidad para transmitir datos digitales modulados en ondas de luz. Envían información codificada de manera eficaz en un haz de luz a través de un tubo de vidrio o plástico.

¿Cómo se utiliza el cable coaxial?

Es un cable de transmisión de datos que se compone de dos conductores que se orientan de forma coaxial y separados por una capa de aislamiento dieléctrico. La estructura de un cable coaxial típico se basaría en un núcleo compuesto de un alambre de metal rodeado por un aislante llamado dieléctrico.

¿Cómo se transmiten los datos a través de cables de fibra óptica?

¿Cómo transmiten la información? – Las fibras ópticas transmiten luz, llevando el mensaje luminoso de manera rápida y segura por largas distancias (por ejemplo, desde una central telefónica hasta una computadora) en forma de pulsos luminosos. Los cables de cobre, en cambio, transmiten las señales por medio de pulsos eléctricos. El sistema de comunicación a través de las fibras ópticas tiene la siguiente secuencia: la información que se quiere transmitir se presenta como una señal eléctrica, que es transformada en una señal luminosa y acoplada a la fibra óptica por una fuente de luz.