Tipos de Fibra Óptica: Guía Completa para Entender la Conectividad del Futuro

El mundo de la fibra óptica puede parecer complejo y lleno de términos técnicos. Pero, ¿sabías que hay diferentes tipos de fibra óptica, cada uno con sus aplicaciones específicas, ventajas y desventajas? La fibra óptica es una fibra flexible, transparente, hecha al embutir o extrudir vidrio (sílice) en un diámetro ligeramente más grueso que el de un cabello humano promedio. Son utilizadas comúnmente como un medio para transmitir luz entre dos puntas de una fibra y tienen un amplio uso en las comunicaciones por fibra óptica, donde permiten la transmisión en distancias y en un ancho de banda (velocidad de datos) más grandes que los cables eléctricos. A diferencia de los cables tradicionales de cobre, la fibra óptica ofrece una velocidad de transmisión mucho mayor y una mayor resistencia a las interferencias electromagnéticas. La fibra óptica es la columna vertebral de la comunicación moderna. Permite el envío de datos a velocidades impresionantes. Pero ¿sabías que no todas las fibras ópticas son iguales? La fibra óptica es mucho más que un cable diferente. Es una tecnología revolucionaria que utiliza hilos de vidrio o plástico para transmitir datos a la velocidad de la luz. Por otro lado, como ya mencionamos, la fibra óptica es inmune a las interferencias electromagnéticas.

Componentes Esenciales de un Cable de Fibra Óptica

Técnicamente la fibra óptica es un filamento de material dieléctrico, como el vidrio o los polímeros acrílicos, capaz de conducir y transmitir impulsos luminosos de uno a otro de sus extremos. Estos hilos pueden llegar a ser tan finos como un pelo y son el medio de transmisión de la señal. Por estos escuálidos cables se transfiere una señal luminosa desde un extremo del cable hasta el otro. Esta luz puede ser generada mediante un láser o un LED, y su uso más extendido es el de transportar datos a grandes distancias, ya que este medio tiene un ancho de banda mucho mayor que los cables metálicos, menores pérdidas y a mayores velocidades de trasmisión. Además, es inmune a las interferencias electromagnéticas. Gracias a esta cualidad, la fibra óptica se utiliza para la transmisión de comunicaciones telefónicas, de televisión, etc., a gran velocidad y distancia, sin necesidad de utilizar señales eléctricas, solamente por señales de luz.

El cable de fibra óptica tiene tres componentes principales: núcleo o core, revestimiento o cladding y recubrimiento o coating. La luz viaja a través del núcleo, el cual está envuelto por un revestimiento que evita la dispersión de la luz. El recubrimiento actúa de protección contra el deterioro y la humedad.

• Núcleo o core: Es la parte central por donde el rayo de luz es guiado. Está hecha de cristal de sílice fundido y es ópticamente transparente. Su diámetro máximo es de 62.5 µm (según el estándar ANSI).
• Revestimiento o cladding: La también denominada cubierta recubre el núcleo y evita que la luz salga de este último. Es fabricada también en vidrio, pero con menor índice de refracción. Su diámetro es de 125 µm para todos los tipos de fibra.
• Recubrimiento o coating: Se trata de un plástico con una anchura de 250 µm que rodea a los componentes de la fibra anteriores con el objetivo de protegerlos y aumentar su resistencia mecánica.

A estos tres componentes se pueden añadir un revestimiento secundario, elementos estructurales y de refuerzo, funda exterior y protecciones contra el agua.

Tipos de Fibra Óptica según la Propagación de la Luz

Dependiendo de las trayectorias que siguen los haces de luz en el interior de una fibra, es decir, su modo de propagación, podemos encontrar dos tipos de fibra óptica: monomodo y multimodo. Veamos cuáles son las principales características de cada una de ellas.

Fibra Monomodo (SMF)

La fibra óptica monomodo se caracteriza por contar con una tasa de transmisión más alta y por poder alcanzar hasta 50 veces más distancia que la multimodo. Sin embargo, es más costosa. Entre las ventajas de la fibra monomodo destaca el ancho de banda casi ilimitado y el bajo nivel de atenuación, por lo que se utiliza en escenarios de largas distancias. Un cable monomodo es un solo puesto de fibra de vidrio con un diámetro de 8,3 a 10 micrones que tiene un modo de transmisión. Por contextualizar esta cifra, habría que apuntar que un cabello humano puede oscilar entre los 15 micrones (los muy finos) y los 170 (los extremadamente gruesos), siendo lo más habitual entre 60 y 110. La fibra monomodo, también conocida como fibra de un solo modo o fibra unimodal, es uno de los dos tipos principales de fibra óptica. Su nombre proviene del hecho de que permite la transmisión de luz a través de un solo modo o camino. La fibra monomodo es particularmente útil para la transmisión de datos a largas distancias. La fibra monomodo está compuesta de un hilo de núcleo de muy pequeño diámetro (8,3 um) que soporta un solo modo de transmisión luminosa. La fibra monomodo se elige cuando el proyecto requiere alcance extendido y margen de crecimiento. La fibra monomodo se utiliza para telefonía y CATV con fuentes láser a 1300 y 1550 nm porque tiene menos pérdidas y un ancho de banda prácticamente infinito. También conocida por las siglas SMF, se utiliza para la transmisión a larga distancia. Transmite directamente señales ópticas en horizontal. Funciona a una velocidad de movimiento de 100 M/s o 1 G/s, y la distancia de transmisión puede alcanzar al menos 5 kilómetros.

Fibra Multimodo (MMF)

Por su parte, la fibra óptica multimodo dispone de un diámetro mayor que la monomodo, con un rango que abarca entre los 50 y los 100 micrones. Mayoritariamente, en las aplicaciones en las que se utiliza el cable multimodo se requieren dos fibras. La fibra multimodo otorga banda ancha alta con velocidades altas, de 10 a 100 MB, si bien en cableados largos (más de 914 metros) muchos caminos de luz pueden encontrarse con problemas de distorsión, por lo que se tiende a utilizar fibra monomodo en aplicaciones que usen un Gigabit o más. Según el índice de refracción del núcleo, hay dos tipos de fibra multimodo: escalonado y graduado. La fibra multimodo tiene un núcleo más ancho, de entre 50 y 62.5 micrones, que permite transmitir múltiples modos o rayos de luz simultáneamente. En este caso, la luz se refleja internamente, lo que puede causar dispersión y limitar la distancia de transmisión efectiva a unos pocos cientos de metros. También conocida como MMF, es un tipo de fibra óptica mayormente utilizada en el ámbito de la comunicación en distancias cortas, como por ejemplo en un edificio o un campus. Los enlaces multimodo típicos tienen una velocidad de datos desde los 10 Mbit/s a los 10 Gbit/s en distancias de hasta 600 metros. La fibra multimodo es muy utilizada en entornos intra-edificio porque cubre bien distancias típicas de LAN. En multimodo aparecen categorías OM3/OM4/OM5. Para TI, lo importante es el patrón: a mayor velocidad, menor distancia tolerada. No existe una respuesta universal. La elección se vuelve tangible cuando se cruzan velocidad y distancia. En la práctica, el rendimiento final depende de diseño, instalación y certificación. En multimodo, el alcance disminuye a medida que sube la velocidad. Un tramo que funciona a 10G puede quedar fuera de especificación al migrar a 40G o 100G. OM3/OM4/OM5 son categorías de fibra multimodo asociadas a su desempeño.

Tipos de Fibra Óptica según el Material

Por otro lado, y dependiendo del material, podemos encontrarnos dos tipos diferentes de fibra: de vidrio o de plástico. ¿Cuáles son las características de cada una de ellas? Como sus respectivos nombres indican, la fibra de vidrio está construida por pequeñas hebras de vidrio mientras que la fibra de plástico cuenta con un núcleo y un revestimiento hechos de plástico o materiales poliméricos.

Fibra Óptica de Vidrio

• Ventajas:
  • Aguanta mejor las temperaturas extremas, ya sean de calor o de frío.
  • Permiten más altas velocidades de transmisión.
  • Al ser cables delgados y livianos, se encuentran optimizados para lugares pequeños.
• Desventajas:
  • Al ser instalaciones complicadas, se necesitan tanto técnicos con alta capacitación como herramientas y equipos más costosos.
  • Al contar con el núcleo de la fibra muy pequeño, los requisitos tecnológicos necesarios son más altos.
  • En caso de no ser manejadas de manera adecuada, las fibras de vidrio pueden llegar a romperse debido a su fragilidad.

Fibra Óptica de Plástico (POF)

Veamos ahora los pros y los contras de la fibra óptica plástica, también conocida como POF por sus siglas en inglés: plastic optical fiber.

• Ventajas:
  • Las instalaciones suelen ser más baratas al tratarse de materiales menos costosos.
  • Puede doblarse sin problema al ser flexible y sólido.
  • El personal que deba encargarse de la instalación puede disponer de un grado de capacitación no tan elevado como en el caso de la de vidrio.
• Desventajas:
  • Debido a que la dispersión y la atenuación de la señal es alta, se utiliza en distancias cortas.
  • A diferencia de la de vidrio, no está preparada para afrontar temperaturas extremas.

Conexiones a Internet de Fibra Óptica: FTTH vs. HFC

Otro concepto que sería interesante explicar es el de fibra coaxial (HFC) y el de fibra óptica hasta el hogar (FTTH). Como idea principal, la gran diferencia es que la FTTH lleva la fibra óptica hasta nuestro propio hogar mientras que en la HFC la tecnología de fibra óptica llega hasta un nodo y de ahí a nuestro hogar llega un cable coaxial que permite la conexión.

HFC (Hybrid Fiber-Coaxial)

La fibra HFC (Hybrid Fiber-Coaxial por sus siglas en inglés) podría traducirse como fibra coaxial híbrida. En su momento fue utilizada por las compañías de televisión por cable para hacer llegar a los hogares sus contenidos y con el tiempo se ha utilizado para ofrecer conexión a Internet aprovechando que la infraestructura ya estaba montada. La razón por la que se combinan fibra óptica y cable coaxial es económica, puesto que, como hemos visto a lo largo del artículo, la fibra de vidrio es más delicada y costosa. En el caso de HFC es un cable coaxial el que distribuye la red por todas las casas de un edificio o un barrio. Dicho cable suele estar en el último tramo y es el que se enchufa al router. La fibra llega hasta nodos intermedios y de ahí se distribuye a través de cables coaxiales. Dada esta conectividad o Internet híbrido, este modelo necesita un divisor de señal o splitter. Este método transporta los datos por señales eléctricas lo que le hace vulnerable a interferencias electromagnéticas y empeoramientos de la señal en el cable. Todo ello debido a la longitud de los cables, lo que implica, en muchas ocasiones, que haya que emplear amplificadores o regeneradores. Su gran ventaja es el precio. Se trata de una alternativa más económica. Asimismo, para realizar un despliegue de este tipo se puede usar una instalación previa de cable coaxial, lo que facilita el cambio de operadora. Junto a ello hay que mencionar que siempre que haya sido instalada con precisión, ofrecerá una conexión más estable.

FTTH (Fiber to the Home)

El concepto FTTH (Fiber to the Home, fibra hasta el hogar) implica que toda la red es de fibra óptica. Anteriormente fueron frecuentes otro tipo de redes FTTx (FTTB, FTTN, FTTC o FTTA) que, en esencia, llevaban la fibra, respectivamente, hasta el edificio (building), el nodo (node), una cabina similar al nodo (cabinet) o una antena (antenna). Por ello, estas redes FTTx serían similares al HFC puesto que no llevan la fibra estrictamente hasta el hogar. FTTH son las siglas, en inglés, de Fiber To The Home o fibra hasta el hogar. En este caso el cable de fibra óptica nos llega directamente hasta el router de casa. FTTH ofrece mayor velocidad y llega a casa sin pérdidas. Como redes puras de fibra permiten una baja atenuación y alta capacidad para transportar datos de forma que pueden soportar gigabits y servicios simétricos de alta velocidad. Además, como hemos mencionado antes, son inmunes a las interferencias electromagnéticas. Como desventaja, esta modalidad puede ser más delicada o costosa si se compara con otros métodos como el cable coaxial. La fibra óptica pura, la más importante y común es la fibra hasta el hogar, en inglés Fiber-to-the-home o, abreviadamente, FTTH. También conocida como fibra dedicada, esta fibra óptica es la que ofrece la conexión entre la centralita y nuestro hogar de forma directa.

Otras Terminaciones de Red de Fibra Óptica

Además de FTTH, existen otras variantes de despliegue de fibra que determinan el punto de conexión final:

• FTTN (Fiber-to-the-node): La conexión de cable de fibra óptica llega desde la central principal del operador hasta un nodo intermedio. Desde ese nodo intermedio se enlaza con el punto donde se ha contratado el servicio por medio de cobre o cable coaxial.
• FTTA (Fiber-to-the-antenna): Lleva la conexión de fibra óptica hasta las antenas de telefonía para dar alta velocidad. Cubre la necesidad de un mayor ancho de banda móvil para smartphones y tablets.
• FTTB (Fiber to the Building): La conexión llega hasta el edificio y desde ahí se distribuye a través de cable de cobre o coaxial hasta cada casa o habitación, dependiendo del tipo de edificio (hospital, oficinas, urbanizaciones, etc.).

Así pues, podemos diferenciar entre FTTH, que lleva la red hasta el punto final dentro de nuestro hogar, y el resto que emplean terminaciones de cable coaxial (HFC) desde un punto (más o menos alejado del edificio) hasta el punto de conexión, usando por tanto señales eléctricas.

Tipos de Conexión y Transmisión

La fibra óptica puede presentar diferentes tipologías según el modo de transmisión de los datos.

Transmisión Simplex y Dúplex

• Simplex: Compuesto por una fibra y un conector a cada extremo. Permite la transmisión de datos en una única dirección.
• Dúplex: Compuesto por 2 fibras y dos conectores en cada extremo. Cada fibra está marcada con “A” o “B” o utiliza cubiertas protectoras de colores diferentes para diferenciarse. Permite la transmisión bidireccional de datos, facilitando la comunicación simultánea en ambas direcciones.

Fibra Óptica Compartida vs. Fibra Dedicada

Decidir entre fibra óptica compartida y dedicada es fundamental para las empresas y usuarios finales que buscan maximizar su conectividad y asegurar la mejor experiencia online.

• Fibra Óptica Compartida: Este tipo de conexión es utilizada comúnmente en áreas residenciales, donde la fibra óptica se comparte entre varios usuarios. El ancho de banda proporcionado por un proveedor se distribuye entre varios usuarios. En horas punta, cuando muchos usuarios están conectados simultáneamente, la velocidad de internet puede disminuir debido a la alta demanda. En España, esta es la opción más común y utilizada.
• Fibra Óptica Dedicada: Ofrece un ancho de banda exclusivo para un solo usuario o empresa. Esta opción garantiza una velocidad constante de internet, independientemente de la demanda de otros usuarios.

Si bien en los párrafos anteriores ya se vislumbran las ventajas y particularidades entre la fibra dedicada y la compartida, la diferencia principal tiene que ver con la existencia o no de agregadores de caudal entre la centralita de la teleoperadora y el usuario. Asimismo también difieren en la garantía de caudal, ya que en un acceso compartido solo es posible hacerlo hasta el agregador de tráfico más cercano a la centralita. Respecto a su comercialización, en fibra compartida lo normal es que se diferencie entre velocidades de transferencia de subida y de bajada, mientras que en la fibra dedicada lo suyo es que estas sean simétricas. Así, los accesos compartidos están diseñados para la navegación o consumo de contenido en streaming, lo que implica enviar pocos datos frente a los que llegan de los servidores.

Velocidad y Rendimiento de la Fibra Óptica

A escala general, la velocidad máxima del cable de fibra óptica puede llegar hasta los 100 Gbps (gigabits por segundo). Mientras que la velocidad máxima de los cables de cobre se queda en los 300 Mbps (megabits por segundo). En el ámbito de consumo, de nuestro día a día, las operadoras ofrecen 100, 300 y 600 megas, aunque algunas han llegado ya a los 1.000 megas (es decir, el giga) o los 10 Gigas -gracias a la tecnología XGSPON-, e incluso están probando los 50 Gbps. En el ámbito teórico, cada vez hay más proyectos en los que las velocidades que se están alcanzado a través de la fibra óptica superan los Terabits por segundo.

La transformación digital exige infraestructuras de conectividad robustas, y entender los tipos de fibra óptica es clave para tomar decisiones de TI con visión de largo plazo. El backbone es una inversión. Ten en cuenta que si los tramos son claramente cortos y el crecimiento es moderado, la fibra multimodo suele ser suficiente. La fibra monomodo se elige cuando el proyecto requiere alcance extendido y margen de crecimiento. Conviene cuando el sitio combina troncales largas (o inter-edificio) con tramos internos cortos. Compatibilidad con: (1) tipo de fibra (SMF o MMF), (2) distancia objetivo, (3) conectores y (4) velocidad. Además de distancia y velocidad, importa la protección mecánica, la ruta de canalización, el cumplimiento del radio de curvatura, la gestión de empalmes y la mantención. Si crecerán usuarios, video, nube, sensores o aplicaciones críticas, es probable que el tráfico suba. Elegir la fibra adecuada es la base que sostendrá el crecimiento de la operación.

Redes de Acceso FTTH Basadas en PON

Una red de acceso FTTH basada en PON es un conjunto de elementos pasivos (Passive Optical Network) que permiten la conexión de clientes a través de fibra óptica de extremo a extremo, es decir, hasta el domicilio (Fiber To The Home). Este tipo de red FTTH tiene 3 componentes principales: el terminal de línea óptica, los divisores ópticos y el terminal de red.

• OLT (Optical Line Terminal): El terminal de fibra óptica (OLT) es el ‘endpoint’ de una red óptica pasiva. Tiene dos funciones principales: hacer la conversión entre las señales eléctricas de los equipos del proveedor y las señales de fibra usadas por la red óptica pasiva, y coordinar la unión entre los dispositivos de conversión y los demás dispositivos de la red.
• Splitter: Estos dispositivos dividen la señal óptica en dos o más salidas y, al dividirlas, también se divide la potencia óptica. Para realizar esta tarea, el splitter divide el haz luminoso incidente en dos o más haces. Con esto permitimos que una sola interfaz PON sea compartida por muchos abonados. Para un rendimiento óptimo, un splitter de calidad necesita cumplir una serie de características, como una baja pérdida de inserción.

La Fibra Óptica en España

La fibra óptica ya forma parte de nuestras vidas pues, a día de hoy, se ha convertido en la tecnología de banda ancha más utilizada en España para la transmisión de comunicaciones telefónicas y televisivas. Nuestro país puede presumir de su masiva adopción, ocupando las primeras posiciones en el ranking de despliegue en el viejo continente por delante de grandes potencias de nuestro entorno; y lo que es mejor, no sólo «ilumina» las ciudades, también la fibra rural avanza a marchas agigantadas. El ADSL ha ido dejando paso progresivamente a la fibra óptica, tanto porque es la que protagoniza la mayoría de las ofertas de los operadores como por las ventajas que ofrece respecto a la primera.

En Olin, somos especialistas en brindar conexiones FTTH de alta calidad. Nuestra fibra simétrica te asegura el acceso a velocidades de internet rápidas y fiables para todas tus necesidades, desde streaming de video en alta definición hasta juegos en línea y teletrabajo. Comprueba tu cobertura fibra y benefíciate de nuestras ofertas de fibra óptica.

Evolución Histórica de la Fibra Óptica

El confinamiento de la luz por refracción, el principio que posibilita la fibra óptica, fue demostrado por Jean-Daniel Colladon y Jacques Babinet en París en los comienzos de la década de 1840. El físico inglés John Tyndall descubrió que la luz podía viajar dentro del agua, curvándose por reflexión interna, y en 1870 presentó sus estudios ante los miembros de la Real Sociedad de Londres. A partir de este principio se llevaron a cabo una serie de estudios, en los que se demostró el potencial del cristal como medio eficaz de transmisión a larga distancia. Más tarde, el ingeniero británico John Logie Baird registró patentes que describían la utilización de bastones sólidos de vidrio en la transmisión de luz, para su empleo en su sistema electromecánico de televisión en color. Sin embargo, las técnicas y los materiales usados no permitían la transmisión de la luz con buen rendimiento.

Solamente en 1950 las fibras ópticas comenzaron a interesar a los investigadores, con muchas aplicaciones prácticas que estaban siendo desarrolladas. Uno de los primeros usos de la fibra óptica fue emplear un haz de fibras para la transmisión de imágenes, que se usó en el endoscopio. Usando la fibra óptica, se consiguió un endoscopio semiflexible, el cual fue patentado por la Universidad de Míchigan en 1956. En este invento se usaron unas nuevas fibras forradas con un material de bajo índice de refracción, ya que antes se impregnaban con aceites o ceras. En esta misma época, se empezaron a utilizar filamentos delgados como el cabello que transportaban luz a distancias cortas, tanto en la industria como en la medicina, de forma que la luz podía llegar a lugares que de otra forma serían inaccesibles.

En 1966, en un comunicado dirigido a la Asociación Británica para el Avance de la Ciencia, los investigadores Charles K. Kao y George Hockham, de los laboratorios de Standard Telephones and Cables, en Inglaterra, afirmaron que se podía disponer de fibras de una transparencia mayor y propusieron el uso de fibras de vidrio y de luz, en lugar de electricidad y conductores metálicos, en la transmisión de mensajes telefónicos. Este estudio constituyó la base para reducir las pérdidas de las señales ópticas que hasta el momento eran muy significativas y no permitían el aprovechamiento de esta tecnología. En un artículo teórico, demostraron que las grandes pérdidas características de las fibras existentes se debían a impurezas diminutas intrínsecas del cristal. Como resultado de este estudio fueron fabricadas nuevas fibras con atenuación de 20 dB/km y una banda pasante de 1 GHz para un largo de 1 km, con la perspectiva de sustituir los cables coaxiales.

Poco después, los físicos Morton B. Panish e Izuo Hayashi, de los Laboratorios Bell, mostraron un láser de semiconductores que podía funcionar continuamente a temperatura ambiente. Además, John MacChesney y sus colaboradores, también de los laboratorios Bell, desarrollaron independientemente métodos de preparación de fibras. Todas estas actividades marcaron un punto decisivo ya que ahora, existían los medios para llevar las comunicaciones de fibra óptica fuera de los laboratorios, al campo de la ingeniería habitual.

Un dispositivo que permitió el uso de la fibra óptica en conexiones interurbanas, reduciendo su coste, fue el amplificador óptico inventado por David N. Payne, de la Universidad de Southampton, y por Emmanuel Desurvire en los Laboratorios Bell. En 1980, las mejores fibras eran tan transparentes que una señal podía atravesar 240 kilómetros de fibra antes de debilitarse hasta ser indetectable. Pero las fibras ópticas con este grado de transparencia no se podían fabricar usando métodos tradicionales. Otro avance se produjo cuando los investigadores se dieron cuenta de que el cristal de sílice puro, sin ninguna impureza de metal que absorbiese luz, solamente se podía fabricar directamente a partir de componentes de vapor, evitando de esta forma la contaminación que inevitablemente resultaba del uso convencional de los crisoles de fundición.

También en 1980, AT&T presentó a la Comisión Federal de Comunicaciones de los Estados Unidos un proyecto de un sistema de 978 kilómetros que conectaría las principales ciudades del trayecto de Boston a Washington D. C. Cuatro años después, cuando el sistema comenzó a funcionar, su cable, de menos de 25 centímetros de diámetro, proporcionaba 80 000 canales de voz para conversaciones telefónicas simultáneas. El primer enlace transoceánico con fibra óptica fue el TAT-8 que comenzó a operar en 1988, usando un cristal tan transparente que los amplificadores para regenerar las señales débiles se podían colocar a distancias de más de 64 kilómetros. Tres años después, otro cable transatlántico duplicó la capacidad del primero.

Métodos de Fabricación de Fibra Óptica

Existen diversas técnicas para la fabricación de la preforma de fibra óptica, cada una con sus particularidades:

• Método M.C.V.D (Modified Chemical Vapor Deposition): Fue desarrollado originalmente por Corning Glass y modificado por los Laboratorios Bell para su uso industrial. Utiliza un tubo de cuarzo puro de donde se parte y es depositada en su interior la mezcla de dióxido de silicio y aditivos de dopado en forma de capas concéntricas. A continuación, en el proceso industrial, se instala el tubo en un torno giratorio. El tubo es calentado hasta alcanzar una temperatura comprendida entre 1400 °C y 1600 °C mediante un quemador de hidrógeno y oxígeno. Al girar el torno, el quemador comienza a desplazarse a lo largo del tubo. Por un extremo del tubo se introducen los aditivos de dopado, parte fundamental del proceso, ya que de la proporción de estos aditivos dependerá el perfil final del índice de refracción del núcleo. La deposición de las sucesivas capas se obtienen de las sucesivas pasadas del quemador, mientras el torno gira; quedando de esta forma sintetizado el núcleo de la fibra óptica. La operación que resta es el colapso, se logra igualmente con el continuo desplazamiento del quemador, solo que ahora a una temperatura comprendida entre 1700 °C y 1800 °C. Precisamente es esta temperatura la que garantiza el ablandamiento del cuarzo, convirtiéndose así el tubo en el cilindro macizo que constituye la preforma.
• Método O.V.D (Outside Vapor Deposition): Su funcionamiento se basa en la técnica desarrollada por la Nippon Telephone and Telegraph (N.T.T.), muy utilizado en Japón por compañías dedicadas a la fabricación de fibras ópticas. La materia prima que utiliza es la misma que el método M.C.V.D, su diferencia con este radica en que en este último solamente se depositaba el núcleo, mientras que en este además del núcleo de la FO se deposita el revestimiento. A partir de un cilindro de vidrio auxiliar que sirve de soporte para la preforma, se inicia el proceso de creación de esta, depositándose ordenadamente los materiales, a partir del extremo del cilindro quedando así conformada la llamada "preforma porosa". Conforme su tasa de crecimiento se va desprendiendo del cilindro auxiliar de vidrio. El siguiente paso consiste en el colapsado, donde se somete la preforma porosa a una temperatura comprendida entre los 1.500 °C y 1.700 °C, lográndose así el reblandecimiento del cuarzo. Comparado con el método anterior (M.C.V.D) tiene la ventaja de que permite obtener preformas con mayor diámetro y mayor longitud, a la vez que precisa un menor aporte energético.
• Método V.A.D (Vapor Axial Deposition): Desarrollado por Corning Glass Work. Parte de una varilla de substrato cerámico y un quemador. En la llama del quemador son introducidos los cloruros vaporosos y esta caldea la varilla.
• Método P.C.V.D (Plasma Chemical Vapor Deposition): Es desarrollado por la empresa neerlandesa Philips y se caracteriza por la obtención de perfiles lisos sin estructura anular reconocible.

Cualquier técnica que se utilice que permita la construcción de la preforma es común en todos los procesos de estiramiento de esta. Este diámetro se ha de mantener constante mientras se aplica una tensión sobre la preforma. En este proceso se debe cuidar que la atmósfera interior del horno esté aislada de partículas provenientes del exterior para evitar que la superficie reblandecida de la FO pueda ser contaminada, o que se puedan crear microfisuras con la consecuente inevitable rotura de la fibra. Aquí es donde también se aplica a la fibra un material sintético que generalmente es un polímero viscoso, el cual posibilita las elevadas velocidades de estirado comprendidas entre y , formándose así una capa uniforme sobre la fibra totalmente libre de burbujas e impurezas. Posteriormente se pasa al endurecimiento de la protección antes descrita, quedando así la capa definitiva de polímero elástico.

Aplicaciones de la Fibra Óptica

La fibra óptica se emplea como medio de transmisión en redes de telecomunicaciones ya que por su flexibilidad los conductores ópticos pueden agruparse formando cables. Las fibras usadas en este campo son de plástico o de vidrio y algunas veces de los dos tipos.

Sensores de Fibra Óptica

Generalmente, se hace una distinción básica entre sensores intrínsecos y sensores extrínsecos. En el sensor intrínseco, la fibra en sí misma es el elemento sensorio. Las fibras ópticas se pueden utilizar como sensores para medir: deformación, temperatura, presión, humedad, campos eléctricos o magnéticos, gases, vibraciones y otros parámetros. Las fibras ópticas se utilizan como hidrófono para los sismos o aplicaciones de sonar. Se han desarrollado sistemas hidrofónicos con más de 1000 sensores usando la fibra óptica. Los hidrófonos son usados por la industria del petróleo así como las marinas de guerra de algunos países. Se han desarrollado sensores de fibra óptica para la temperatura y presión de pozos petrolíferos. El interrogador genera una señal óptica, que se guía por el cable óptico del sensor. Cuando una magnitud, como la presión, temperatura, flujo, etc., se aplica al sensor, los parámetros fundamentales de la luz, tales como la intensidad o longitud de onda, se cambian. La luz retorna modificada a través del cable hasta el interrogador, donde se mide cuidadosamente para determinar la cantidad de cambio en la onda de luz. Se utilizan algoritmos para convertir la señal óptica en una señal electrónica calibrada que puede estar conectada a un sistema de control de procesos, a un sistema de adquisición de datos, o para una visualización en tiempo real. Los sistemas sensores por fibra óptica pueden ser puntuales o distribuidos. Si el interrogador es capaz de detectar variaciones de algún parámetro óptico (típicamente temperatura o deformación) a lo largo de todo el cable óptico, el sistema se llama distribuido. Estos sistemas presentan la gran ventaja de utilizar como transductor el propio cable óptico. Los sistemas puntuales monitorizan sensores dispuestos en posiciones concretas dentro de una red de sensores. Estos últimos sistemas permiten monitorizar muchos más parámetros que los sistemas distribuidos (gases, índice de refracción, etc.). El alcance de los sistemas distribuidos puede extenderse hasta los 120 km desde la unidad de interrogación.

Iluminación y Visualización

Otro uso que se le da a la fibra óptica es la iluminación de cualquier espacio. Es posible usar latiguillos de fibra junto con lentes para fabricar instrumentos de visualización largos y delgados llamados endoscopios. Los endoscopios se usan en medicina para visualizar objetos a través de un agujero pequeño. Las fibras ópticas son muy usadas en el campo de la iluminación. Cada filamento consta de un núcleo central de plástico o cristal (óxido de silicio y zinc) con un alto índice de refracción, rodeado de una capa de un material similar con un índice de refracción ligeramente menor (plástico). En el interior de una fibra óptica, la luz se va reflejando contra las paredes en ángulos muy abiertos, de tal forma que prácticamente avanza por su centro. Su funcionamiento se basa en transmitir por el núcleo de la fibra un haz de luz, tal que este no atraviese el revestimiento, sino que se refleje y se siga propagando.

Ventajas Generales de la Fibra Óptica

• Insensibilidad a las señales parásitas: Esta es una propiedad principalmente utilizada en los medios industriales fuertemente perturbados (por ejemplo, en los túneles del metro).
• Atenuación muy pequeña: Independiente de la frecuencia, lo que permite salvar distancias importantes sin elementos adicionales.

Conclusiones sobre la Elección del Tipo de Fibra

Como has visto, los tipos de fibra óptica son muy variados, y van más allá de decidir entre ofertas de fibra, como la fibra de 500Mb y fibra de 1Gb. Es importante entender los tipos y elegir una solución que equilibre las necesidades de tu hogar o negocio y tu presupuesto. La elección entre estos tipos de fibra depende del contexto y de la aplicación específica, y cada una tiene sus propios requerimientos de instalación y mantenimiento. En función de la longitud de onda, las más comunes son las fibras de 850 nm, 1300 nm y 1550 nm. En cuanto al ancho de banda, se divide en fibras de ancho de banda limitado y fibras de ancho de banda ilimitado. Las primeras son ideales para distancias cortas con alta capacidad de transmisión, mientras que las segundas se usan en aplicaciones de larga distancia y altas velocidades. El mundo de la fibra óptica presenta una variedad de tipos de cables, cada uno diseñado para aplicaciones específicas. Los cables de planta externa están diseñados para soportar condiciones ambientales extremas, poseen armaduras robustas para resistir el impacto físico y las variaciones de temperatura. Finalmente, existen cables especiales, como los resistentes a altas temperaturas y los cables blindados, que se adaptan a condiciones extremas o a necesidades específicas. Comprender las designaciones y nomenclaturas de la fibra óptica es esencial para identificar el tipo de fibra y sus características. Una de las nomenclaturas más comunes es la “OM” seguida de un número, utilizada para las fibras multimodo. Además, algunas designaciones incluyen detalles sobre el recubrimiento y la armadura del cable. En España y la Unión Europea, las normativas y estándares regulan estas designaciones para garantizar una correcta identificación y aplicación de las fibras ópticas. Trabajar con fibra óptica requiere un conjunto de equipos y herramientas especializadas que faciliten la instalación, mantenimiento y solución de problemas. Las fusionadoras son esenciales para empalmar dos fibras ópticas. Los OTDRs son herramientas clave para el diagnóstico y la detección de fallos.

tags: #tipo #de #telefono #fibra #optica