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Estructura de las fibras de vidrio

Los cables de fibra óptica modernos contienen fibras multimodo de gradiente (letra de código "G") o fibras monomodo (letra de código "E"). Simplificando, en las fibras multimodo varios haces de luz diferentes (modos) viajan simultáneamente por diferentes caminos a través de la fibra, en las fibras monomodo sólo uno (estos "haces de luz" simbolizan la dirección preferida de propagación de la distribución de energía principal de la onda electromagnética "luz").

Monomodo y multimodo

La luz es guiada en la zona interior de la fibra. La zona exterior garantiza que la luz que no supere un determinado ángulo de incidencia (ángulo de aceptación) permanezca en la zona interior y que la luz que haya salido de la zona interior no pueda volver a entrar en ella, lo que provocaría una distorsión de la señal. La zona interior se denomina núcleo en el caso de las fibras multimodo y campo modal en el caso de las fibras monomodo. La zona exterior se denomina revestimiento para ambos tipos de fibra.

Dado que el núcleo/campo modal y el revestimiento tienen índices de refracción diferentes, la luz se refleja en la frontera entre las dos zonas (reflexión total). Como resultado, se guía la mayor cantidad de luz posible en el campo del núcleo/modo. En Europa se utilizan principalmente fibras con un diámetro de núcleo de 50 μm para las fibras multimodo, en América preferentemente con 62,5 μm.

Los dos tipos de fibras no deben mezclarse en la misma ruta, ya que de lo contrario se producen grandes pérdidas de luz, especialmente durante la transición de 62,5 μm a 50 μm. El diámetro del campo modal de las fibras monomodo varía según el fabricante de la fibra y es de 9 a 10 μm. El diámetro del revestimiento es de 125 μm para los tres tipos de fibra.

Estructura de la fibra (simplificada)

Estructura fibra multimodo

Fibra multimodo 50/62,5/125 μm

Estructura fibra monomodo

Fibra monomodo 9/125 μm

Tipos de fibra óptica

Las fibras ópticas para el cableado LAN se dividen en diferentes clases de rendimiento (categorías de fibras) según la norma ISO/IEC 11801 y, por tanto, también según la norma DIN EN 50173. Para las fibras multimodo, existen las categorías OM1 a OM5, mientras que OM1 y OM2 sólo se incluyen a título informativo en la norma DIN EN 50173-1:2018. En el caso de las fibras monomodales, hay OS1 y OS2, por lo que las fibras OS2 tienen fibras desplazadas según OS1. La categoría de fibra OS1 de la norma DIN EN 50173 se ha rebautizado como OS1a y, por tanto, tiene la misma designación que según la norma ISO/IEC 11801-1:2017. Técnicamente, no se han realizado cambios en la fibra OS1 según la norma DIN EN 50173.

Los diodos emisores de luz (LED) se utilizan principalmente como fuentes de luz para velocidades de transmisión de hasta 100 Mbit/s. Sin embargo, para Gigabit y 10 Gigabit Ethernet, el comportamiento de conmutación de los LEDs ya no es suficiente: se necesitan láseres. A una longitud de onda de 850 nm, pueden utilizarse láseres de chip semiconductor de bajo coste, los llamados VCSEL (láseres de emisión superficial de cavidad vertical); a otras longitudes de onda (por ejemplo, 1310 nm o 1550 nm), se necesitan láseres clásicos.

 

Atenuación máxima en dB/km
OM1, OM2 y OM3 multimodoOM4 multimodoModo único OS2
Longitud de onda850 nm1300 nm850 nm1300 nm1310 nm1383 nm1550 nm
Atenuación3,5 dB1,5 dB3,50 dB1,5 dB0,4 dB0,4 dB0,4 dB

Fibras ópticas de plástico

Las fibras ópticas no tienen que ser necesariamente de vidrio. También pueden ser total o parcialmente de plástico. Las fibras ópticas poliméricas, también llamadas fibras poliméricas o POF por sus siglas en inglés, están hechas completamente de plástico. Los términos ingleses son "polymeric optical fibre" o "plastic optical fibre".

A diferencia de las fibras de vidrio, las fibras de polímero no pueden conectarse con empalmes térmicos porque el plástico se fundiría debido a la alta temperatura. Las fibras de polímero se conectan con tapones o abrazaderas. Es posible realizar cortes precisos y rectos con cuchillas afiladas; no es necesario lijar ni pulir las fibras.

Conectores de fibra óptica para fibras de polímero

Fibras de vidrio para los radios de curvatura más ajustados

Las fibras ópticas insensibles a la flexión ofrecen importantes ventajas en instalaciones con espacio limitado. Con un ancho de banda de transmisión completo, los tipos de fibra insensibles a la flexión también pueden instalarse en curvas cerradas. Pero no todas son compatibles con las fibras convencionales. La norma UIT-T G.657 define las fibras monomodales insensibles a la curvatura. La serie G.657.A es compatible con las fibras monomodo estándar según la norma UIT-T G.652. Las fibras de la serie G.657B no suelen ser compatibles al 100%, pero ofrecen radios de curvatura aún más ajustados que las fibras de la serie A.

Las fibras multimodo insensibles a la flexión (BIMMF) son compatibles con las fibras OM3 u OM4 convencionales, según el fabricante. La información sobre la compatibilidad se encuentra en la ficha técnica de la fibra; en caso de duda, es aconsejable solicitar la confirmación de la compatibilidad con otras fibras.

Sin embargo, más importante que el radio de curvatura de la fibra es el del cable. Las costosas fibras insensibles a la flexión son inútiles si el cable que las contiene requiere un gran radio de curvatura mínimo.

Sistemas WDM

Las fibras de pico de agua cero, que ofrecen una amplia gama de longitudes de onda utilizables, son muy importantes para los sistemas WDM. WDM son las siglas de Wavelength Division Multiplexing (multiplexación por división de longitud de onda). Mientras que en la transmisión convencional la luz de una sola longitud de onda viaja por una fibra monomodo, en los sistemas WDM se transmiten varios haces de luz de diferentes longitudes de onda por la misma fibra, asignando a cada canal su propia longitud de onda.

Para garantizar una transmisión uniforme, las propiedades ópticas de la fibra óptica deben ser lo más homogéneas posible en toda la zona utilizada. Aunque todavía hay muy pocos sistemas WDM en las LAN, hay que tener cuidado a la hora de seleccionar las fibras para garantizar que sea posible una futura migración a WDM mediante el uso de fibras con cero picos de agua.

Conector de fibra óptica

Conector de fibra óptica

La norma DIN EN 50173 1-2:2018 prevé el conector dúplex LC para la zona de trabajo (cajas de conexión). Las redes existentes en las que se utilizaba el conector dúplex SC pueden seguir ampliándose con conectores dúplex SC de acuerdo con la norma. En otras áreas de la red, la norma no prescribe un conector específico.

Muchos fabricantes de componentes activos de red (switches) han empezado a utilizar conectores que ocupan poco espacio (small form factor, SFF para abreviar) como el LC dúplex. No requiere más espacio que un enchufe RJ45.

Además de los dúplex LC y SC, el antiguo conector ST también puede encontrarse en las redes existentes. Para obtener los mejores valores ópticos, los conectores para fibras monomodo también están disponibles con caras de conector biseladas. Debido al ángulo oblicuo del suelo, los rayos de luz reflejados en la superficie ya no pueden volver a la zona del núcleo portador de luz de la fibra óptica; son desviados por la superficie oblicua.

Consejo Telegärtner

Nunca mire en los conectores o enchufes de fibra óptica, los VCSEL y los láseres convencionales emiten luz infrarroja no visible, sólo reconocería una señal por el daño (¡permanente!) en los ojos.

No conecte nunca conectores rectos (PC) y biselados (APC). En el caso de los enchufes cónicos rectificados, asegúrese de que ambos enchufes de un acoplamiento tengan la misma orientación del ángulo de tierra.

Colores de los enchufes según la norma DIN EN 50173

La norma DIN EN 50173-1:2018 sólo especifica los colores de los conectores y acoplamientos para fibras monomodo:

PC monomodo, extremo del conector recto a tierra (PC = contacto físico): azul APC monomodo, extremo del conector angulado a tierra (APC = contacto físico angulado): verde.

En la práctica, también se han establecido ciertos colores para los conectores y acoplamientos para fibras multimodo; sin embargo, no todos los fabricantes se adhieren a esto.

 

ConectorCables de conexiónCables de instalación premontados
OM1beigenaranjanaranja
OM2beigenaranjanaranja
OM3turquesaturquesanaranja
OM4violeta de brezoericavioletnaranja
OM5verde limaverde limanaranja
OS2 PCazulamarilloamarillo
OS2 APCverdeamarilloamarillo

esquema de colores típico: conectores, cables de conexión, cables de instalación premontados

Conexiones con conectores MPO

Los componentes de cableado premontados con conectores MPO se utilizan cada vez más en las redes de fibra óptica: en centros de datos, salas de servidores, salas técnicas de proveedores de telecomunicaciones y, cada vez más, en el cableado de edificios. Los componentes individuales están premontados listos para su conexión y sólo hay que enchufarlos, lo que reduce considerablemente el esfuerzo de instalación. Además, el cableado con conectores MPO ofrece una ruta de migración sencilla a 40 y 100 Gigabit Ethernet a través de fibras multimodo, utilizando ocho o veinte fibras simultáneamente.

Los conectores MPO son a prueba de torsión gracias a una llave en la parte superior del conector. Dependiendo de si se conectan dos conectores con las lengüetas de guía en lados diferentes (llave arriba a llave abajo, el llamado tipo A) o en el mismo lado (llave arriba a llave arriba, el llamado tipo B), se conectan diferentes posiciones de fibra. El tipo C se corresponde con el tipo A, pero las fibras de un cable se intercambian por pares para conectar la transmisión y la recepción cuando se pasa a redes de dos fibras.

Conector MPO

Entrando enFibra

Fibra de salida
Tipo ATipo BTipo C
1

1

122
22111
33104
4493
5586
6675
7768
8857
99410
101039
1111212
1212111