A
finales de los años 70 y a principios de los 80, el avance tecnológico en la
fabricación de cables ópticos y el desarrollo de fuentes de luz y detectores,
abrieron la puerta al desarrollo de sistemas de comunicación de fibra óptica de
alta calidad, capacidad y eficiencia.
El cable de fibra óptica es un sistema de transmisión de alta
confiabilidad que se encarga de transformar las ondas electromagnéticas en
energía óptica o en energía luminosa y viceversa.
En uno de los extremos del circuito se encuentra un diodo que recibe la
energía electromagnética transformándola en luz, dicha luz viaja por el cable
de fibra óptica hasta llegar a otro componente que se encuentra en el otro
extremo del circuito y que se denomina detector óptico o receptor (elemento
fotosensible), cuya misión consiste en
transformar la señal luminosa en energía electromagnética, similar a la señal
original.
“Diferencias entre cables”
La Fibra Óptica es un medio de
transmisión físico capaz de brindar velocidades y distancias superiores a
comparación de cualquier otro medio de transmisión (cobre e inalámbricos).
La
principal diferencia entre el cable de fibra óptica y el par trenzado o el
cable coaxial es que los cables de cobre transmiten señales eléctricas,
mientras que los cables de fibra óptica transmiten señales por medio de ondas
luminosas por medio de un láser.
La mayoría de las fibras ópticas se hacen de arena o sílice, materia
prima abundante en comparación con el cobre. Con unos kilogramos de vidrio
pueden fabricarse aproximadamente 43 kilómetros de fibra óptica.
Componentes:
La fibra está
formada por tres componentes que son: elcore, el cladding y el buffer.
-
El core, núcleo o centro es el centro de la fibra, está fabricado de
vidrio y es por donde viaja la luz. Está constituído por elevadísima pureza con el
propósito de obtener una mínima atenuación.
-
El cladding o revestimiento recubre al core y es el material óptico que rodea al núcleo
y que reflecta la luz de vuelta y dentro de éste, se construye con requisitos menos
rigurosos.
-
El buffer o jacket es la cubierta de plástico que le da a la fibra una
rigidez adicional y la protege de posibles daños y de la humedad.
En este proceso de
comunicación, la fibra óptica funciona como medio de transportación de la señal
luminosa, generada por fuentes adecuadas para la transmisión mediante el uso de
LED’S y diodos láser.
Un LED es un diodo emisor de luz de bajo poder creado por un diodo
eléctrico, del mismo tipo de luz usado en algunos relojes digitales.
Un diodo láser es una amplificación de la luz emitida por
radiación, tiene la frecuencia modulada y provee
una fuente de luz más poderosa que el LED, pero también es más costosa.
En ambos casos, es la luz la que permite que la velocidad de
transmisión de la fibra óptica sea mucho mayor que la del cable de par trenzado
o del cable coaxial.
Tipología
Existen dos tipos de fibra en la actualidad:
- Unimodo (single mode): se utiliza principalmente en telefonía y en
telecomunicaciones para alcanzar grandes distancias, esto se debe a que el
espectro de luz recorre varios miles de metros antes de requerir algún
repetidor. Este tipo de fibra generalmente se maneja con rayo láser,
permitiendo la entrada al core de un solo rayo de luz, lo que le brinda una
clara y fina señal hasta el final del cable.
Debido a que se utiliza el láser como emisor de luz para mandar la
información, si no se maneja con cuidado puede dañar a quien la maneja o
instala, ya que la luz del láser es altamente dañina al ojo humano cuando se ve
directamente, por lo que su manejo es muy delicado.
- Multimodo (multi mode): se usa generalmente en aplicaciones en donde
las distancias son pequeñas (por ejemplo, 10 km), como es el caso de las redes
de área local. Este tipo de fibra es mucho más barata que la anterior y se
ilumina con un LED. Debido a que el ancho del core en este tipo de fibra es
mayor, admite que varios rayos entren al core al mismo tiempo, lo que provoca
un decremento en el ancho de banda soportado por la fibra.
La luz utilizada en este tipo de fibra no daña al ojo humano, por lo
que se puede ver directamente al cable sin temor a perder la vista.
Principales Usos.
1. Telecomunicaciones
2. Como guía de onda en aplicaciones médicas o industriales. Cuando es
necesario guiar un haz de luz hasta un blanco que no se encuentra en la línea
de visión.
3. La fibra óptica se puede emplear como sensor para medir tensiones,
temperatura, presión así como otros parámetros.
4. Para fabricar endoscopios y endoscopios industriales. Los primeros
se usan en medicina para visualizar objetos a través de un agujero pequeño. Los
segundos se usan para propósitos similares, como por ejemplo, para inspeccionar
el interior de turbinas.
5. Usos decorativos y campo de la iluminación.
VENTAJAS del cable de fibra óptica:
1. Alta velocidad de transmisión.
2. Máxima Seguridad. Interceptar un cable de fibra
óptica es prácticamente imposible, dado su composición. Y si se pudiera, es
fácil detectarlo por la interrupción de la luz.
3. Inmunidad a la interferencia. Las señales se pueden transmitir a través de zonas
eléctricamente ruidosas con muy bajo índice de error y sin interferencias
eléctricas porque la luz no se distorsiona.
4. Es muy
ligera y de tamaño reducido. El
diámetro de una fibra óptica es similar al de un cabello humano. Un cable de 64
fibras ópticas, tiene un diámetro total de 15 a 20 mm.
5. Gran ancho de banda. La capacidad de transmisión es muy
elevada, además pueden propagarse simultáneamente ondas ópticas de varias
longitudes de onda que se traduce en un mayor rendimiento de los sistemas. De
hecho 2 fibras ópticas serían capaces de transportar, todas las conversaciones
telefónicas de un país.
6. Recursos disponibles. Los cables de fibra óptica se pueden
construir totalmente con materiales dieléctricos, la materia prima utilizada en
la fabricación es el dióxido de silicio (Dióxido de Silicio: No metal que se
encuentra en la mayoría de las rocas. Se
utiliza en la fabricación de vidrio, chips y transistores) que es uno de los
recursos más abundantes en la superficie terrestre.
7. Aislamiento eléctrico entre terminales. Al no existir componentes metálicos
(conductores de electricidad) no se producen inducciones de corriente en el
cable, por tanto pueden ser instalados en lugares donde existen peligros de
cortes eléctricos.
8. Ausencia de radiación emitida. Las fibras ópticas transmiten luz y
no emiten radiaciones electromagnéticas que puedan interferir con equipos
electrónicos, por lo tanto constituyen el medio más seguro para transmitir
información de muy alta calidad.
9. Costo y mantenimiento. El costo de los cables de fibra
óptica y la tecnología asociada con su instalación ha caído drásticamente en
los últimos años. Hoy en día, el costo de construcción de una planta de fibra
óptica es comparable con una planta de cobre y los costos de mantenimiento de una planta de
fibra óptica son muy inferiores a los de una planta de cobre siempre y cuando
la capacidad de ancho de banda y baja atenuación sean requeridos.
En un ancho de banda limitado puede ser una solución
mucho más costosa, que el conductor de cobre.
DESVENTAJAS del cable de fibra óptica:
1. La
fibra óptica no transmite energía eléctrica, esto limita su aplicación donde se
requiere por lo que la energía debe proveerse por conductores separados.
3. El
costo de la fibra sólo se justifica cuando su gran capacidad de ancho de banda
y baja atenuación son requeridos. Para bajo ancho de banda puede ser una
solución mucho más costosa que el conductor de cobre.
4. Necesidad
de un alto grado de precisión cuando se conectan cables y terminales o conectores.
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