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Tipos de cables de fibra óptica

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Viene de Tutorial básico sobre fibra óptica

Hay tres tipos de cables de fibra óptica usados comúnmente: monomodo, multimodo y fibra óptica plástica (POF).

Figura 1. Vidrio transparente o fibras plásticas que permiten que la luz sea guiada desde un lado al otro con pérdidas mínimas.
Figura 1. Vidrio transparente o fibras plásticas que permiten que la luz sea guiada desde un lado al otro con pérdidas mínimas.

El cable de fibra óptica funciona como una guía de luz, guiando la luz introducida de un lado del cable hacia el otro lado. La fuente de luz puede ser un diodo emisor de luz (LED) o un láser.

La luz es encendida y apagada de manera pulsada, y un receptor sensible a la luz al otro lado del cable convierte los pulsos en los unos y ceros digitales de la señal original.

Hasta luz láser brillando a través de un cable de fibra óptica está sujeto a pérdida de fuerza, principalmente por la dispersión de la luz, dentro del cable como tal. Mientras más rápido fluctúe el láser, mayor será el riesgo de dispersión. Potenciadores de luz, llamados repetidores, pueden ser necesarios para refrescar la señal en algunas aplicaciones.

Mientras que el cable de fibra óptica se ha vuelto más barato con el tiempo (una longitud equivalente de cable de cobre cuesta menos por metro pero no en capacidad) los conectores de fibra óptica y el equipo necesario para instalarlo aún son más caros que sus contrapartes de cobre.

Un cable monomodo es un solo puesto (la mayoría de las aplicaciones usan dos fibras) de fibra de vidrio con un diámetro de 8.3 a 10 micrones que solo tiene un modo de transmisión. La fibra monomodo tiene un diámetro relativamente estrecho, por el cual solo un modo propaga típicamente 1.310 o 1.550 nm. Carga más banda ancha que la fibra multimodo, pero requiere una fuente de luz con ancho espectral estrecho. Este tipo de fibra se usa en muchas aplicaciones en las cuales los datos son enviados en multi frecuencia así que solo se necesita un cable (monomodo en una sola fibra).

La fibra monomodo da una tasa de transmisión más alta y hasta 50 veces más distancia que una multimodo, pero también es más costosa. La fibra monomodo tiene un núcleo mucho más pequeño que la multimodo. El pequeño núcleo y la onda de luz individual virtualmente eliminan cualquier distorsión que pueda resultar por la sobre posición de pulsos de luz, brindado la menor atenuación de señal y la mayor velocidad de transmisión de cualquier tipo de cable de fibra óptica.

Figura 2. Fibra monomodo un solo camino a través de la fibra.
Figura 2. Fibra monomodo un solo camino a través de la fibra.

Un cable multimodo tiene un diámetro un poco más grande, con diámetros comunes en el rango de 50 a 100 micrones para el componente que carga la luz. En la mayoría de las aplicaciones en las que el cable multimodo es usado, se requieren dos fibras.

La fibra multimodo brinda banda ancha alta con velocidades altas (de 10 a 100 MB) (en Gigabit se alcanzan distancias de 275 m a 2 km) sobre distancias medianas. Las ondas de luz son dispersadas en varios caminos, o modos, mientras viajan a través del núcleo del cable típicamente 850 o 1.300 nm. El diámetro de un núcleo multimodo típico puede estar entre 50, 62.5, y 100 micrometros. Aunque, en cableados largos (más de 914.4 metros) múltiples caminos de luz pueden causar distorsión en el lado receptor, resultando una transmisión de datos incompleta, por lo que los diseñadores tienden a utilizar fibra monomodo en nuevas aplicaciones que utilicen Gigabit o más.

Figura 3. Fibra multimodo múltiples caminos a través de la fibra.
Figura 3. Fibra multimodo múltiples caminos a través de la fibra.

El uso de la fibra óptica generalmente no estaba disponible hasta 1970 cuándo Corning Glass Works logró producir una fibra con una pérdida de 20 dB/km. Se reconoció que la fibra óptica podría ser factible para la transmisión de telecomunicaciones solo si se lograba desarrollar un vidrio tan puro que la atenuación fuera de 20 dB/km o menor. Significa que el 1% de la luz quedaría perdida después de viajar 1 km. La atenuación de la fibra óptica moderna varía de 0.5 dB/km a 1.000 dB/km dependiendo de la fibra óptica utilizada. Los límites de atenuación están basados en la aplicación que se quiere realizar.

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