Principios de la Transmisión por Fibra Óptica

El cable de fibra óptica utiliza la luz modulada para transmitir las señales. La luz es reflectada en el núcleo y refractada fuera del revestimiento. Los índices de refracción del núcleo y el revestimiento son distintos.

Componentes de la Fibra Óptica

• Núcleo
• Revestimiento
• Cubierta Intermedia (Buffer)
• Material Resistente
• Cubierta Exterior

Diámetro externo de la fibra: 250, 500, 900 micrómetros (millonésima parte de un metro).

Conceptos Ópticos

La dispersión produce degradación de la señal transmitida. La velocidad de la luz es de 300.000 km/seg, en el vacío las velocidades son las mismas. El ojo humano percibe entre 400 y 700 nanómetros, la longitud de onda en la fibra es de 850, 1310, 1550 nm. A los rayos se les denomina ondas electromagnéticas que viajan en línea recta (láser). La refracción es una desviación del rayo de luz entrante: índice de refracción = velocidad de la luz en el vacío / velocidad de la luz en el material. La reflexión es igual al rayo incidente que al rayo reflejado.

Tipos de Fibra Óptica

Tres variedades de multimodo: 100-62.5-50 micrones y un monomodo: 10 micrones.

Ventajas de la Fibra Óptica

• Incrementa el potencial de ancho de banda.
• Costo efectivo en instalación a largo plazo.
• Disminuye la atenuación, incrementa la distancia de transmisión.
• Casi imposible de interceptar, siendo más seguro que el cable de cobre.
• Inmunidad electromagnética incluyendo no conductividad.
• Pequeño diámetro y peso.

Desventajas de la Fibra Óptica

• Costo inicial más alto que el del cobre.
• Son menos indulgentes al abuso que el cable de cobre.
• Los conectores son más delicados que los de cobre.
• Técnicos capacitados para la fusión de la fibra.
• Herramientas de instalación costosas (empalmadoras de fusión, cortadora, peladora de fibra óptica).
• Alto costo de producción.

Atenuación y Pérdidas en la Fibra Óptica

La atenuación es la pérdida de potencia óptica, se utilizan repetidores para su regeneración. La máxima atenuación garantizada: 0.35 dB por km a 1310 nm y 0.25 dB por km a 1550 nm. Los rangos de pérdidas de inserción promedio de los empalmes es de 0.05 dB.

Tipos de Errores de Empalme y Terminación

• Desalineación: no se alinean con precisión al unirlos.
• Separación de los extremos: no hay contacto directo.
• Acabado final: suciedad y falta de pulido en los extremos.

Tipos de Acabados de Conectores

• Plano
• Ángulo
• Redondo
• Redondo Ultrafino

Conectores de Fibra Óptica

Conector SC (antiguo ST) estándar 568-B.3, es el más recomendado para las terminaciones. Requisitos de los conectores monomodo: bajas pérdidas, en sistemas con varios tramos, suficiente resistencia mecánica, estabilidad a largo plazo y frente a condiciones ambientales.

• Conector ST y SC (Monomodo)
• Conector LC Lucent (Monomodo/Multimodo)

Instrumentos de Medición

• Medidores de pérdida óptica.
• Reflectómetros Ópticos de Dominio de Tiempo (OTDR).

OTDR: Instrumento de medición que envía pulsos de luz, a la longitud deseada, para luego medir sus ecos.

Tipos de Cable de Fibra Óptica

• Cable de Tubo Suelto: Fibras, Miembro Central, Cinta Impermeable, Miembro de fuerza Aramid, Chaqueta.
• Cable de Tubo de Protección Firme: Fibras, Tubos de Transporte, Miembro de fuerza Aramid, Chaqueta.

Tipos de Pérdidas en la Fibra Óptica

• Extrínsecas: Pérdida por Curvatura (defectos en la fabricación, procedimientos, microcurvaturas en largas distancias). Pérdidas por Conexión y Empalmes (Pérdida de Inserción, Empalmes Mecánicos y por Fusión, Corte defectuoso).
• Intrínsecas: Pérdidas Inherentes a la Fibra. Pérdidas de Fabricación de la fibra óptica.

Decibelio

El decibelio es una medida relativa, se usa para medir ganancia o atenuación (ganancia negativa).

Modos de Conexión

• Empalme por Fusión
• Empalme Mecánico
• Conector

Componentes Ópticos Pasivos

• Acopladores: son dispositivos bidireccionales que combinan o separan las señales procedente de una serie de fibras. Se distinguen por el número de entradas y salidas.
• Filtros Ópticos: Componente pasivo utilizado para modificar la radiación óptica, alterando la distribución espectral. Encaminamiento y conmutación de señales en función de su longitud de onda.
• Atenuadores: Componente óptico pasivo usado para administrar la fuerza de la señal óptica. Valor de atenuación 1-20 dB. Se aplica en cabeceras o nodos principales.

Tipos de Atenuadores

• Fijos
• En Línea
• Variables