Fibra Óptica

1. ¿Qué es la Fibra Óptica?.

La fibra óptica es un medio de transmisión utilizado habitualmente en la transmisión de datos. Consta de hilos extremadamente finos de silicio ultra puro diseñado para transmitir la información en forma de luz.

Un hilo de fibra óptica está formado por tres partes básicas:

a) El centro, núcleo o core: Guía las señales luminosas que se transmiten. El core habitualmente es de 9, 50, ó 62,5 um, los de 50 o 62,5 son para multimodo y los de 9 um para monomodo.

b) Cladding o revestimiento: rodea al núcleo, confina la luz en el núcleo o core, el cladding habitualmente es de 125 micras (um) ó 0,125 mm.

c) Recubrimiento: Plástico que protege y preserva la resistencia del hilo.

2. ¿Qué es el Indice de Refracción?.

El índice de refracción (n) es la proporción entre la velocidad de la luz en el vacío (c) y su velocidad en un medio específico (v); de donde;  n = c/v,  por ejemplo: n en el vacío es igual a 1 ya que c = v, en el aire (n1) es 1,003, en el agua es 1,33; a mayor índice de refracción más lenta viaja la luz en ese material. Como dato importante cabe resaltar que el índice de refracción (n) en el core es de 1,47 (n1) y en el cladding es de 1,45 (n2).

3. ¿Qué se debe tener en cuenta para una transmisión y recepción fiables?.

Son como mínimo necesarias dos cosas:

a) Pérdida de inserción de canal: Se debe conocer y/o tener en cuenta la máxima pérdida de señal o atenuación de señal permitida en el medio de transmisión desde el dispositivo transmisor hasta el dispositivo receptor. Cuando hablamos de canal, nos referimos al medio de transmisión de extremo a extremo (entre Tx y Rx).  La pérdida de señal en la fibra está compuesta por las pérdidas acumuladas en el cableado ya sea por distancia, por empalmes y lógicamente por conexiones. La pérdida también se produce por factores intrínsecos y extrínsecos.

- Intrínsecos: Pueden ser dispersión y absorción, la forma más común de dispersión llamada dispersión de Rayleigh está causada por las no uniformidades microscópicas de la fibra óptica, esto provoca que los rayos de luz se dispersen parcialmente cuando viajan a lo largo del core y por lo tanto se pierde potencia de luz. La dispersión de Rayleigh es aproximadamente el 90% de la pérdida intrínseca en la actualidad, las longitudes de onda más cortas son las más afectadas.

- Extrínsecos: Se pueden producir por tensiones durante la fabricación de la fibra y curvaturas del cableado (micro y macro curvaturas). La microcurvatura generalmente es causada por imperfecciones microscópicas en la geometría de la fibra presentadas durante el proceso de fabricación, tales como la asimetría de rotación, cambios menores en el diámetro del núcleo o límites desiguales entre core y cladding, el estrés mecánico, la tensión, la presión o la torsión de la fibra puede causar microcurvaturas por lo cual hay que ser muy cuidadosos al momento de realizar los tendidos.

Las macrocurvaturas son curvaturas de pequeño radio, presentadas cuando se sobrepasa el límite del radio de curvatura del cable de fibra. Los cables de fibra óptica admiten un radio de curvatura de 10 veces el diámetro exterior del cable cuando este no está sujeto a tensión y 20 veces el diámetro exterior cuando estén sujetos a carga de tensión hasta el límite nominal del cable.

b) Dispersión de señal:  La dispersión es el fenómeno por el cual un pulso se deforma a medida que se propaga a través de la fibra óptica, debido a que las distintas componentes de la señal viajan a distintas velocidades llegando al receptor en distintos instantes de tiempo. Sin embargo, existen varios tipos de dispersión:

la dispersión modal, 

la dispersión por polarización de modo 

la dispersión cromática

La dispersión supone una reducción del ancho de banda pues al ensancharse los pulsos se limita la tasa de transmisión. La dispersión se caracteriza mediante el parametro D (ps/nm·km), que indica el ensanchamiento del pulso. Este ensanchamiento aumenta con la longitud recorrida y con el ancho espectral de la fuente óptica.

4. ¿Cuál es el código de colores en la fibra óptica?.


El código varía de acuerdo al fabricante, la identificación por colores nos permite controlar el manejo de la información y llevar un orden en nuestra transmisión de datos, es indispensable que todo operario y/u ingeniero conozca el código y sepa que señal es transmitida por cada hilo.

El más utilizado es el siguiente:

De acuerdo al código anterior, para un cable de 144 hilos se maneja la siguiente tabla:

Saludos,

Ing. Hernando Suárez Rueda.