domingo, 20 de mayo de 2012

FIBRA OPTICA

La fibra óptica es una delgada hebra de vidrio o silicio fundido que conduce la luz. Se requieren dos filamentos para una comunicación bi-direccional: TX y RX.
El grosor del filamento es comparable al grosor de un cabello humano, es decir, aproximadamente de 0,1 mm. En cada filamento de fibra óptica podemos apreciar 3 componentes:
  • La fuente de luz: LED o laser.
  • el medio transmisor : fibra óptica.
  • el detector de luz: fotodiodo.
Un cable de fibra óptica está compuesto por: Núcleo, manto, recubrimiento, tensores y chaqueta.
Las fibras ópticas se pueden utilizar con LAN, así como para transmisión de largo alcance, aunque derivar en ella es más complicado que conectarse a una Ethernet. La interfaz en cada computadora pasa la corriente de pulsos de luz hacia el siguiente enlace y también sirve como unión T para que la computadora pueda enviar y recibir mensajes.
Convencionalmente, un pulso de luz indica un bit 1 y la ausencia de luz indica un bit 0. El detector genera un pulso eléctrico cuando la luz incide en él. Éste sistema de transmisión tendría fugas de luz y sería inútil en la práctica excepto por un principio interesante de la física. Cuando un rayo de luz pasa de un medio a otro, el rayo se refracta (se dobla) entre las fronteras de los medios.
El grado de refracción depende de las propiedades de los dos medios (en particular, de sus índices de refracción). Para ángulos de incidencia por encima de cierto valor crítico, la luz se refracta de regreso; ninguna función escapa hacia el otro medio, de esta forma el rayo queda atrapado dentro de la fibra y se puede propagar por muchos kilómetros virtualmente sin pérdidas. En la siguiente animación puede verse la secuencia de transmisión.



















sábado, 14 de abril de 2012

Tipos de fibra optica


Cable de fibra por su composición hay tres tipos disponibles actualmente:

  • Núcleo de plástico y cubierta plástica
  • Núcleo de vidrio con cubierta de plástico (frecuentemente llamada fibra PCS, El núcleo silicio cubierta de plástico)
  • Núcleo de vidrio y cubierta de vidrio (frecuentemente llamadas SCS, silicio cubierta de silicio)

Las fibras de plástico tienen ventajas sobre las fibras de vidrio por ser más flexibles y más fuertes, fáciles de instalar, pueden resistir mejor la presión, son menos costosas y pesan aproximadamente 60% menos que el vidrio. La desventaja es su característica de atenuación alta: no propagan la luz tan eficientemente como el vidrio. Por tanto las de plástico se limitan a distancias relativamente cor­tas, como puede ser dentro de un solo edificio.

Las fibras con núcleos de vidrio tienen baja atenuación. Sin embargo, las fibras PCS son un poco mejores que las fibras SCS. Además, las fibras PCS son menos afectadas por la radiación y, por lo tanto, más atractivas a las apli­caciones militares. Desafortunadamente, los cables SCS son menos fuertes, y más sensibles al aumento en atenuación cuando se exponen a la radiación.

Cable de fibra óptica disponible en construcciones básicas:

  • Cable de estructura holgada y
  • Cable de estructura ajustada.

Cable de estructura holgada
Consta de varios tubos de fibra rodeando un miembro central de refuerzo, y rodeado de una cubierta protectora. El rasgo distintivo de este tipo de cable son los tubos de fibra. Cada tubo, de dos a tres milímetros de diámetro, lleva varias fibras ópticas que descansan holgadamente en él. Los tubos pueden ser huecos o, más comúnmente estar llenos de un gel resistente al agua que impide que ésta entre en la fibra. El tubo holgado aísla la fibra de las fuerzas mecánicas exteriores que se ejerzan sobre el cable.

Cable de tubo Holgado

El centro del cable contiene un elemento de refuerzo, que puede ser acero, Kevlaro un material similar. Este miembro proporciona al cable refuerzo y soporte durante las operaciones de tendido, así corno en las posiciones de instalación permanente. Debería amarrarse siempre con seguridad a la polea de tendido durante las ope­raciones de tendido del cable, y a los anclajes apropiados que hay en cajas de empal­mes o paneles de conexión.
La cubierta o protección exterior de l cable se puede hacer , entre otros materiales, de       polietileno, de armadura o coraza de acero, goma o hilos  y para apli­caciones tanto exteriores como interiores. Con objeto d e localizar los fallos con e l OTDR d e un a manera más fácil y precisa, la cubierta está secuencialmente numerada cada metro (o cada pie) por el fabricante



Tubo holgado de cable de fibra óptica

Los cables de estructura holgada se usan en la mayoría de las instalaciones exte­riores, incluyendo aplicaciones aéreas, en tubos o conductos y en instalaciones direc­tamente enterradas. El cable de estructura holgada no es muy adecuado para instalaciones en recorridos muy verticales, porque existe la posibilidad de que el gel interno fluya o que las fibras se muevan.


Cable de estructura ajustada

Contiene varias fibras con protección secundaria que rodean un miembro central de tracción, y todo ello cubierto dc una protección exterior. La protección secundaria de la fibra consiste en una cubierta plástica de 900 μm de diámetro que rodea a! recubrimiento de 250 μm de la fibra óptica.


Cable de estructura ajustada

La protección secundaria proporciona a cada fibra individual una protección adi­cional frente al entorno así como un soporte físico. Esto permite a la fibra ser conec­tada directamente (conector instalado directamente en el cable de la fibra), sin la protección que ofrece una bandeja de empalmes. Para algunas instalaciones esto puede reducir cl coste de la instalación y disminuir el número de empalmes en un tendido de fibra. Debido al diseño ajustado del cable, es más sensible a las cargas de estiramiento o tracción y puede ver incrementadas las pérdidas por micro curvaturas.

Por una parte, un cable de estructura ajustada es más flexible y tiene un radio de curvatura más pequeño que el que tienen los cables de estructura holgada. En primer lugar. es un cable que se ha diseñado para instalaciones en el interior de los edificios. También se puede instalar en tendidos verticales más elevados que los cables de estruc­tura holgada, debido al soporte individual de que dispone cada fibra.


Cable blindado

Tienen tina coraza protectora o armadura de acero debajo de la cubierta de polietileno. Esto proporciona al cable una resistencia exce­lente al aplastamiento y propiedades de protección frente a roedores. Se usa fre­cuentemente en aplicaciones de enterramiento directo o para instalaciones en entornos de industrias pesadas. El cable se encuentra disponible generalmente en estructura hol­gada aunque también hay cables de estructura ajustada.



Cable de fibra óptica con armadura

Existen también otros cables de fibra óptica para las siguientes aplicaciones especiales:

Cable aéreo auto portante

O auto soportado es un cable de estructura holgada diseñado para ser utilizado en estructuras aéreas. No requiere un fijador corno soporte. Para asegurar el cable directamente a la estructura del poste se utilizan abrazaderas espe­ciales. El cable se sitúa bajo tensión mecánica a lo largo del tendido.

Cable submarino

Es un cable de estructura holgada diseñado para permanecer sumergido en el agua. Actualmente muchos continentes están conectados por cables submarinos de fibra óptica transoceánicos.

Cable compuesto tierra-óptico (OPGW)

Es un cable de tierra que tiene fibras ópticas insertadas dentro de un tubo en el núcleo central del cable. Las fibras ópticas están com­pletamente protegidas y rodeadas por pesados cables a tierra. Es utilizado por las compañías eléctricas para suministrar comunicaciones a lo largo de las rutas de las líneas de alta tensión.

Cables híbridos

Es un cable que contiene tanto fibras ópticas como pares de cobre.

Cable en abanico

Es un cable de estructura ajustada con un número pequeño de fibras y diseñado para una conexión directa y fácil (no se requiere un panel de conexiones).

Clasificación de las fibras ópticas

Las fibras ópticas utilizadas actualmente en el área de las telecomunicaciones se clasifican fundamentalmente en dos grupos según el modo de propagación: Fibras Multimodo y Fibras Monomodo.

Fibras ópticas Multimodo

Son aquellas que pueden guiar y transmitir varios rayos de luz por sucesivas reflexiones, (modos de propagación).



Los modos son formas de ondas admisibles, la palabra modo significa trayectoria.

Fibras ópticas Monomodo

Son aquellas que por su especial diseño pueden guiar y transmitir un solo rayo de luz (un modo de propagación) y tiene la particularidad de poseer un ancho de banda elevadísimo.


En estas fibras monomodo cuando se aplica el emisor de luz, el aprovechamiento es mínimo, también el costo es más elevado, la fabricación difícil y los acoples deben ser perfectos.

sábado, 10 de marzo de 2012


Fibra Óptica
La fibra óptica es una guía de ondas luminosas, constituidas por dos dieléctricos de sílice cilíndricos coaxiales de distinto índice de refracción, denominados núcleo y revestimiento.
En toda fibra óptica podemos distinguir entre la fibra, propiamente dicha, y las protecciones de ésta.
En cuento a los elementos que constituyen la fibra óptica podemos decir que generalmente son:
- Núcleo
- Revestimiento
- Protección primaria o revestimiento
- Protección secundaria

Núcleo.
Es el elemento interior y se encarga de conducir la señal óptica.
Tiene un diámetro nominal de 10 o 50 micrometros, según se trate de fibras ópticas monomodo o multimodo.

Revestimiento.
Es el elemento que rodea al núcleo y su misión es la de confinar la señal óptica en le mismo, por ello su índice de refracción es menor que el del núcleo.
Tiene un diámetro nominal de 125 micrometros.

Protección primaria o recubrimiento.
Es un barniz de acrilato o silicona, que se aplica a la fibra en el proceso de fabricación y cuya misión consiste en preservar a la fibra de ataques químicos y dotarla de mayor resistencia mecánica.
Tiene un diámetro nominal de   500 micrometros en los cables monofibra y de 250 micrometros en los cables multifibra con protección secundaria holgada.
Según el tipo de cable puede ir coloreada o no. Ver "Identificación de las fibras.".

Protección secundaria.
La primera protección no es suficiente para que la fibra soporte la manipulación que se produce en su instalación. Para ello se le dota de una segunda protección mecánica adicional, ésta es de material plástico.
La segunda protección siempre aparece coloreada según un código que se detalla en "Código de colores para fibras multimodo" e "Identificación de los tubos."
Dependiendo del diámetro de la protección secundaria o de la forma de aplicarla, las fibras se clasifican en:
 Fibras con protección secundaria ajustada
La protección secundaria ajustada está formada por una o varias capas superpuestas de material plástico que forman una estructura compacta con la protección primaria.
Normalmente se emplea tanto en los monomodo como en los multimodo.



 Fibras con protección secundaria holgada.
En estas fibras la segunda protección no está íntimamente unida a la primera, es decir, la fibra queda libre en su interior.
Cuando la segunda protección es de este tipo también se la conoce como "tubo". Este tubo esta relleno de un compuesto de relleno hidrófugo que , generalmente será silicona líquida.
Normalmente se emplea en las fibras monomodo.






Constitución de los cables de F.O.
En general los cables de fibra óptica están compuestos de los siguientes elementos:
§  Fibras ópticas
§  Elementos de relleno
§  Compuestos de relleno
§  Cintas de envoltura del núcleo
§  Elemento de refuerzo
§  Ligaduras
§  Hilo de rasgado
§  Cubierta
·   Fibra óptica.

Las fibras ópticas con sus protecciones están dispuestas en una o dos capas concéntricas alrededor de un elemento central en paso de hélice o S-Z( cambia la dirección del trenzado después de un número determinado de vueltas, cada 90 cm aproximadamente), constituyendo el conjunto el núcleo del cable.
El número de fibras ópticas que puede tener el cable( su capacidad), será variable y dependerá del tipo de cable.
Podemos distinguir los siguientes tipos de cables de fibra óptica:
- Cables ópticos multifibras.
- Cables ópticos monofibra.
Cables ópticos multifibra multimodo.

Existen cables con numeroso número de fibras, pero quizás el que presenta mejores características desde el punto de vista de atenuación y ancho de banda es el de 16 fibras.
Cables ópticos multifibra monomodo.
En este tipo de cables la protección secundaria es holgada, pudiendo tener cada cable 1, 2, 4 u 8 fibras cada uno. Cabe decir que en la actualidad ya se utilizan cables de 128 fibras.
Cables ópticos monofibra (multimodo y monomodo).

En estos cables la protección secundaria siempre es ajustada. El elemento de refuerzo está formado por hilaturas de fibra de aramida dispuestas longitudinalmente sobre la segunda protección.
Luego se dispone una cubierta termoplástica compuesta de material ignífugo que suele ser poliuretano o similar. Destacar que en los cables monofibra multimodo la cubierta termoplástica es verde, mientras que en los monomodo es amarilla.
·   Elementos de relleno.

Generalmente son tubos de material plástico de color negro, similares a los utilizados para albergar las fibras y que se emplean para rellenar los espacios vacíos del núcleo.
·    Compuestos de relleno.

El cable está relleno de un compuesto hidrófugo, normalmente petrolato, que se dispondrá en los espacios vacíos del núcleo y entre éste y la cubierta.
·   Cintas de envoltura del núcleo.

El núcleo del cable se cubre con una o varias cintas dieléctricas de poliéster o material similar, de espesor suficiente para garantizar la debida protección térmica del núcleo durante el proceso de extrusión de la cubierta del cable.
·  Elemento de refuerzo.

Su misión fundamental es la de proporcionar al cable un elemento apto para soportar la tensión de tiro durante la instalación. Su ubicación en el cable y su composición depende del tipo de cable.

En los cables metálicos el elemento de refuerzo está constituido por una sirga de acero de 19 hilos. Está situado en la parte central, axial, del cable y está recubierto por una capa de polietileno negro de baja densidad. Sobre este elemento se dispondrán las fibras ópticas, en paso de hélice, formando el conjunto del núcleo del cable.

En los cables no metálicos o dieléctricos el elemento de refuerzo está constituido por hilaturas de fibra de aramida dispuestas en hélice sobre la cubierta interior de polietileno, poliuretano o termoplástico, según el tipo de cable.

Los cables dieléctricos tienen un elemento central no metálico que sirve de soporte para posicionar las fibras ópticas y así configurar el núcleo del cable.
·  Ligaduras.

Son ataduras plásticas o hilos de nylon dispuestas en hélice y colocadas debajo y sobre la envolvente del núcleo.
·  Hilos de rasgado.

Hilos de poliamida o similar dispuestos longitudinalmente entre el núcleo y la cubierta interior y entre las dos cubiertas de los cables. Se emplean para facilitar el rasgado de las cubiertas de los cables para conseguir su eliminación.

·    Cubierta.

Es la parte exterior del cable y sirve para proteger el núcleo del mismo de los agentes externos.

La cubierta de los cables multifibra monomodo en función de su aplicación o lugar de instalación, pueden ser de los siguientes tipos:

 - PEAP
 - PESP
 - PKP
 - PKESP
 - PKCP
 - PUKPU
 - TKT
 - KT


·   Cables con cubierta PEAP.

La cubierta PEAP está formada por:
- Polietileno de baja densidad.
- Estanca Aluminio.
- Polietileno de alta densidad.

Este tipo de cable no se instala actualmente. El elemento de refuerzo está constituido por una sirga de acero situada en la parte central, axial del cable.
·         Cables con cubierta PESP.

La cubierta está formada por:
- Polietileno de baja densidad.
- Estanca Acero.
- Polietileno de alta densidad.

Este tipo de cable tampoco se instala actualmente. El elemento de refuerzo y su disposición en el cable es igual que en el cable PEAP.
·     Cables con cubierta PKP.

La cubierta PKP está formada por:
- Polietileno de baja densidad.
- Fibras de aramida.
- Polietileno de alta densidad.

Este cable es el que más se utiliza actualmente. El elemento de refuerzo está constituido por hilaturas de fibras de aramida dispuestas en hélice sobre la cubierta interior de polietileno.
·     Cables con cubierta PKESP o PKASP.

La cubierta está formada por:
- Polietileno de baja densidad.
- Fibras de aramida.
- Estanca Acero.
- Polietileno de alta densidad.

En la actualidad ha sido sustituido por los cables auto soportados PKCP.

El elemento de refuerzo está constituido por hilaturas de fibra de aramida, distribuidas en capas y dispuestas en paso de hélice sobre la cubierta interior de polietileno. Éstas tienen un gran poder de absorción de los impactos por lo que también se la conoce como "cubierta anti cazadores".
·  Cables con cubierta PKCP.

Está formada por:
- Polietileno de baja densidad.
- Fibras de aramida.
- Cintas de material antibalístico.
- Polietileno de baja densidad.

El elemento de refuerzo está constituido por hilaturas de fibra de aramida dispuestas en hélice sobre la cubierta interior de polietileno, sobre las fibras de aramida se colocan una o varias cintas de material resistente a impactos balísticos.

Los tubos que contienen las fibras van en paso S-Z, sustituyendo estos cables a los PKESP. Este cable es auto soportado.
·         Cables con cubierta PUKPU.

Formada por:
- Poliuretano.
- Fibras de aramida.
- Poliuretano.

El elemento de refuerzo está formado por hilaturas de aramida dispuestas en forma de hélice sobre la cubierta interior de poliuretano. La cubierta exterior de estos cables es de color naranja. Este cable sólo se utiliza en labores de conservación.
·    Cables con cubierta TKT.

Formada por:
- Termoplástico.
- Fibras de aramida.
- Termoplástico.

El elemento de refuerzo está formado por hilaturas de aramida dispuestas en forma de hélice sobre la cubierta interior de termoplástico. El termoplástico será de un material ignífugo, poliuretano o similar. La cubierta exterior de estos cables es de color amarillo en los cables de fibra óptica monomodo, y verde en los multimodo. A estos cables se los denomina cables " para interiores".
·   Cables con cubierta KT.

Formados por:
- Fibras de aramida.
- Termoplástico.

El elemento de refuerzo está formado por hilaturas de fibra de aramida dispuestas en forma de hélice sobre el núcleo. La cubierta exterior de éstos es de color negro. También son denominados "cables de acometida".

Los cables monofibra también tienen este tipo de cubierta, dependiendo de si son monomodo o multimodo la cubierta exterior ignífuga será amarilla o verde. Estos cables monofibra se utilizan en las centrales, en los puntos de red, y en general, en aquellos lugares que donde se requiera disponer de conectores para efectuar medidas o tener flexibilidad en la red.

La segunda protección de las fibras ópticas de los cables de acometida es holgada, mientras que la de los cables monofibra es ajustada.
·    Identificación de las fibras.

Después de identificar los tubos es necesario identificar las fibras que contiene cada uno. Éstas se identifican por el color de su protección primaria y por la posición que ocupan en el cable, que viene dada por el tubo en el que se encuentra.

Los códigos de colores que se emplean en la primera protección dependen del número de fibras que albergue cada tubo, y son:
§  Cables con 1 fibra por tubo:

La primera protección presentará un color transparente.
§  Cables con 2 fibras por tubo:

Fibra: 1 ----> color: verde
Fibra: 2 ----> color: rojo

En algunos cables instalados, la fibra 1 puede presentar color transparente.
§  Cables con 4 fibras por tubo:

Fibra: 1 ----> color: verde
Fibra: 2 ----> color: rojo
Fibra: 3 ----> color: azul
Fibra: 4 ----> color: amarillo

Algunos cables instalados pueden presentar la siguiente coloración:
- transparente,
- rojo,
-azul
-verde.
§  Cables con 8 fibras por tubo:

Fibra: 1 ----> color: verde
Fibra: 2 ----> color: rojo
Fibra: 3 ----> color: azul
Fibra: 4 ----> color: amarillo
Fibra: 5 ----> color: gris
Fibra: 6 ----> color: violeta
Fibra: 7 ----> color: marrón
Fibra: 8 ----> color: naranja

En algunos cables instalados, la fibra 8 puede presentar color transparente.

Identificación de los tubos.

Los códigos de colores que se emplean en la 2ª protección o tubo, independientemente del número de fibras que contenga, son:
§  Cables con 4 tubos:

Tubo: 1 ----> color: blanco
Tubo: 2 ----> color: rojo
Tubo: 3 ----> color: azul
Tubo: 4 ----> color: verde

§  Cables con 6 tubos:

Tubos: 1, 2 ----> color: blanco
Tubos: 3, 4 ----> color: rojo
Tubos: 5, 6 ----> color: azul

§  Cables con 8 tubos:

Tubos: 1, 2 ----> color: blanco
Tubos: 3, 4 ----> color: rojo
Tubos: 5, 6 ----> color: azul
Tubos: 7, 8 ----> color: verde

§  Cables con 12 tubos:

Tubos: 1, 2, 3 ----> color: blanco
Tubos: 4, 5, 6 ----> color: rojo
Tubos: 7, 8, 9 ----> color: azul
Tubos: 10, 11, 12 ----> color: verde

§  Cables con 16 tubos ( 1 capa):

Tubos: 1, 2, 3, 4 ----> color: blanco
Tubos: 5, 6, 7, 8 ----> color: rojo
Tubos: 9, 10, 11, 12 ----> color: azul
Tubos: 13, 14, 15, 16 ----> color: verde

§  Cables con 16 tubos ( 2 capas):

Capa: 1; tubo: 1 ----> color: blanco
Capa: 1; tubo: 2 ----> color: rojo
Capa: 1; tubo: 3 ----> color: azul
Capa: 1; tubo: 4 ----> color: verde
Capa: 2; tubos: 5, 6, 7 ----> color: blanco
Capa: 2; tubos: 8, 9, 10 ----> color: rojo
Capa: 2; tubos: 11, 12, 13 ----> color: azul
Capa: 2; tubos: 14, 15, 16 ----> color: verde

Identificación del cable de F.O.

Los cables multifibra presentarán en el exterior de la cubierta la siguiente identificación:
§  Nombre del fabricante (siglas).
§  Año de fabricación (últimas 2 cifras).
§  Número de fibras ópticas (p .e.: 2 F.O.).
§  Tipo de fibra:
§  Monomodo (número 10).
§  Multimodo (número 50).
§  Monomodo en cinta (10/CINTA).
§  Metraje (excepto en el cable de acometida).