La fibra óptica es un medio físico de transmisión de información, usual en redes de datos y telecomunicaciones, que consiste en un filamento delgado de vidrio o de plástico, viajan pulsos de luz láser o led, en la cual se contienen los datos a transmitir.
El principio de funcionamiento de la fibra óptica es el de la Ley de Snell, que permite calcular el ángulo de refracción de la luz al pasar de un medio a otro con distinto índice de refracción.
Así, dentro de la fibra, los haces de luz quedan atrapados y propagándose en el núcleo, dadas las propiedades físicas del revestimiento y del ángulo de reflexión adecuado, transportando hasta el destino la información enviada.
La fibra óptica se basa en el principio de la transmisión de luz por los capilares, esa reflexión interna total: la luz que viaja por el centro o núcleo de los capilares, incide sobre la superficie externa con un ángulo mayor que el ángulo crítico, de forma que toda la luz se refleja sin pérdidas hacia el interior de la fibra.
La propiedad aplicada que permite la transmisión de datos a través de distancias más extensas (igualmente hay que poner repetidores a cierta distancias) y a anchos de banda (velocidades de datos) mayores que cualquier otro medio de red. La fibra óptica es un hilo flexible, extremadamente delgado y transparente de vidrio muy puro (sílice), no mucho más grueso que un cabello humano.
Características de la fibra óptica
La fibra óptica empleada hoy en día se compone de un núcleo de plástico o vidrio (óxido de silicio y germanio) que presenta un alto índice de refracción, recubierto de un plástico similar, pero de menor índice refractivo.
Así, de acuerdo al mecanismo de propagación de la luz en su interior, la fibra óptica puede ser de tres tipos:
- Fibra monomodal. Permite la propagación de un único modo de luz, a través de la reducción del diámetro del núcleo de fibra, permitiendo enviar información a largas distancias y a buena tasa de transferencia.
- Fibra multimodal. Permite que los haces de luz se propaguen en más de una manera (más de mil modos distintos), lo cual incrementa el margen de error y la hace no muy recomendable para conexiones de muy larga distancia.
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Fibra óptica de plástico (POF) es una fibra óptica con un gran índice de pasos con un diámetro típico de 1 mm. El gran tamaño le permite acoplar fácilmente mucha luz de fuentes y conectores que no necesitan ser de alta precisión. Por lo tanto, los costos típicos de los conectores son del 10–20% tanto como para las fibras de vidrio y la terminación es simple. Al ser de plástico, es más duradero y se puede instalar en minutos con herramientas y capacitación mínimas. El precio del cable de plástico óptico es más competitivo, lo que lo convierte en una opción viable para conexiones LAN de escritorio y enlaces cortos de baja velocidad.
Diámetros:
Códigos de colores para identificación numérica
Para identificar cada fibra y cada grupo de fibras contenidas en los tubos buffer se utilizan diversos códigos de colores que varían de un fabricante a otro:
Cables fabricados por SIECOR (Siemens/Corning Glasses):
Entonces, si tenemos dos tubos buffer, uno verde y el otro rojo, con 8 fibras cada uno, será:
Código de Colores Estándares TIA-598-A Fibra Óptica
Conectores de fibra óptica
El extremo de una fibra óptica se termina con un conector de fibra óptica. Existe una variedad de conectores de fibra óptica. Las diferencias principales entre los tipos de conectores son las dimensiones y los métodos de acoplamiento mecánico. Por lo general, los organismos estandarizan un tipo de conector según el equipo que utilizan comúnmente, o estandarizan por tipo de fibra (uno para MMF, uno para SMF). Si se tienen en cuenta todas las generaciones de conectores, en la actualidad se utilizan alrededor de 70 tipos diferentes.
Los tres conectores de red de fibra óptica más populares son los siguientes:
- Punta recta (ST): conectores antiguos de estilo bayoneta, ampliamente utilizados con la fibra óptica multimodo.
- Conector suscriptor (SC): en ocasiones, se lo denomina “conector cuadrado” o “conector estándar”. Es un conector LAN y WAN ampliamente adoptado que utiliza un mecanismo de inserción/extracción para asegurar la inserción correcta. Este tipo de conector se utiliza con la fibra óptica multimodo y monomodo.
- Conector Lucent (LC): en ocasiones, denominado conector “pequeño” o “local”, cada vez adquiere mayor popularidad debido a su tamaño reducido. Se utiliza con la fibra óptica monomodo y también es compatible con la fibra óptica multimodo.
Otros conectores de fibra óptica, como el conector de férula (FC) y el subminiatura A (SMA) no son de uso extendido en la implementación de redes LAN y WAN. Entre los conectores considerados obsoletos, se incluyen los conectores bicónicos y los D4.
Se requieren dos fibras para realizar una operación full duplex ya que la luz sólo puede viajar en una dirección a través de la fibra óptica. En consecuencia, los cables de conexión de fibra óptica forman un haz de dos cables de fibra óptica, y su terminación incluye un par de conectores de fibra monomodo estándar. Algunos conectores de fibra óptica aceptan las fibras de transmisión y recepción en un único conector, conocido como “conector dúplex”.
Los cables de conexión de fibra óptica son necesarios para interconectar dispositivos de infraestructura:
- Cable de conexión multimodo SC-SC
- Cable de conexión monomodo LC-LC
- Cable de conexión multimodo ST-LC
- Cable de conexión monomodo SC-ST
Los cables de fibra óptica se deben proteger con un pequeño capuchón de plástico cuando no se utilizan.
Observe además el uso de colores para distinguir entre los cables de conexión monomodo y multimodo. Esto se debe al estándar TIA-598, que recomienda el uso de un revestimiento amarillo para los cables de fibra óptica monomodo y uno naranja para los cables de fibra óptica multimodo.
Ventajas de la fibra óptica
- Mayor ancho de banda y mayor velocidad: El cable de fibra óptica soporta un ancho de banda y una velocidad extremadamente altos. La gran cantidad de información que se puede transmitir por unidad de cable de fibra óptica es, indiscutiblemente, su mayor ventaja.
- Bajo costo: Se pueden producir varias millas de cable de fibra óptica a un costo más bajo comparado con la misma cantidad en longitudes de cable de cobre. Asimismo, con la afluencia de numerosos proveedores que compiten por la cuota de mercado, es muy probable que el precio del cable óptico disminuya.
- Más delgada y ligera: La fibra óptica es más delgada y se puede emplear en diámetros más pequeños que el alambre de cobre. Además es de menor tamaño y de peso más liviano, lo que facilita la instalación en lugares donde el espacio es un inconveniente.
- Mayor capacidad de carga: Dado que las fibras ópticas son mucho más delgadas que los alambres de cobre, es posible combinar más fibras en un cable de cualquier diámetro. Lo anterior permite que más líneas telefónicas pasen por el mismo cable o que más canales pasen a través del cable a su receptor de televisión por cable.
- Menor degradación de la señal: La pérdida de señal en la fibra óptica es menor que en el cable de cobre.
- Señales de luz: A diferencia de las señales eléctricas transmitidas por cables de cobre, las señales de luz de una fibra no interfieren con las de otras fibras en el mismo cable de fibra. Esto se traduce en conversaciones telefónicas más claras o en una mejor recepción de TV.
- Vida útil prolongada: Las fibras ópticas generalmente tienen un ciclo de vida más largo. Aproximadamente de más de 100 años.
Desventajas de la fibra óptica
- Aplicación limitada: El cable de fibra óptica sólo se puede utilizar en tierra y no puede separarse del suelo ni funcionar con la comunicación móvil.
- Baja energía: Las fuentes de emisión de luz están confinadas a una potencia baja. Si bien existen emisores de alta potencia que mejoran el suministro de energía, ello supondría un costo adicional.
- Fragilidad: La fibra óptica es bastante frágil y más vulnerable a los daños en comparación con los alambres de cobre. Es mejor no torcer o doblar los cables de fibra óptica.
- Distancia: La distancia entre el transmisor y el receptor debe ser corta. En caso contrario, se necesitarán repetidores para aumentar la señal.
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muy completo y bien explicado.
👍🏻👍🏻.Saludos German