La fibra óptica
está basada en la utilización de las ondas de luz para transmitir
la información binaria. Tiene 3 componentes:
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La fuente de
luz: se encarga de convertir una señal digital eléctrica en una
señal óptica. Tipicamente se utiliza un pulso de luz para
representar un “1” y la ausencia de luz para representar un “0”,
o se modifica su longitud de onda.
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El medio de
transmisión: es una fibra de vidrio ultradelgada que transporta la
luz.
-
El detector:
se encarga de generar un pulso eléctrico en el momento en que la
luz incide sobre él.
Al conectar una
fuente de luz en un extremo de una fibra óptica y un detector en el
otro, tenemos un sistema de transmisión de datos símplex que acepta
una señal electrica , convierte y transmite en pulsos de luz ,
después , reconvierte la salida a una señal eléctrica en el
extremo del receptor.
La fibra óptica
está diseñada para transformar señales de luz , es un cilindro de
pequeña sección flexible por el que se transmite la luz, recubierto
de un medio con un índice de refracción menor que el del núcleo a
fin de mantener toda la luz en el interior de él. A continuación
viene una cubierta plástica delgada para proteger el revestimiento e
impedir que cualquier rayo de luz del exterior penetre en la fibra,
Finalmente, varias fibras suelen agruparse en hace protegidos por una
funda exterior.
Los cables de fibra
óptica pueden transmitir la luz de 3 formas diferentes:
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Monomodo: la
fibra es tan delgada que la luz se transmite en línea recta. Su
núcleo tiene un radio de 10um y la cubierta , de 125 um.
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Multimodo: la
luz se transmite por el interior del núcleo incidiendo sobre su
superficie interna, como si se tratara de un espejo.
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Multimodo de
índice gradual: la luz se propaga por el núcleo mediante una
refracción gradual. Esto es debido a que el núcleo se construye
con un índice de regracción que va en aumento desde el centro a
los extremos. (suele tener el mismo diámetro que las fibras
multimodo).
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Cable
holgado: se monta con un único revestimiento para todas las fibras
que alberga y suele incluir una capa exterior de gel como aislante
contra la humedad, el coste por metro de este cable es menor, pero
supone un precio mayor en los conectores y empalmes.
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Cable con
recubrimiento ajustado: se montan las fibras independientemente ,
con un recubrimiento propio para cada una de ellas. Este cable tiene
un mayor coste por metro, pero resulta más económico a la hora de
montar conectores o realizar empalmes.
Con la tecnología
actual , la fibra óptica permite una velocidad de transmisión
experimental en el laboratorio que sobrepara los 50.000 Gbps (50
Tbps). El límite práctico se encuentra cerca de 1Gbp, y es debido a
la incapacidad que los dispositivos tienen para convertir con mayor
rapidez las señales eléctricas a ópticas y al revés, auqnue una
baja calidad en la fabricación de la fibra puede hacer que las
impurezas que contenga absorban parte de la señal, lo que puede
limitar sus longitudes máximas.
Frente a la
velocidad de transmisión tan elevada que tiene la fibra, el
inconveniente principal es su gran coste, No tiene tanto que ver con
el precio por metro de fibra, sino que más bien está relacionado
con el montaje. El cable de fibra óptica no se puede doblar
demasiado y las conexiones son muy costosas y complicadas. Muchas
veces sale más rentable desechar varios kilómetros de fibra antes
que hacer una unión de varios tramos.
Existen tres formas
de unir dos cablers de fibra óptica:
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Utilizando
conectores: cada tramos de fibra puede venir de fábrica con
enchufes en los extremos. Adolece de una pérdida de entre un 10 y
un 20% de la luz que circula a través de la conexión.
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Realizando
empalmes de forma mecánica: se realiza un corte cuidadoso de cada
extremo y se unen mediante una manga especial que los sujeta en su
lugar. Se puede mejorar la alineación haciendo pasar luz por la
unión y efectuando pequeños ajustes hasta alcanzar su posición
idónea. Los empalmes mecanicos resultan de una pérdida de luz en
torno al 10%
-
Fundiendo los
dos extremos: se realiza una fusión de los dos tramos para formar
una conexión sólida. Este empalme es casi tan bueno como una fibra
de hilado único, pero aun así existe un poco de atenuación.
Las ventajas que
tiene el uso de la fibra óptica frente a los cables de cobre
convencionales son las siguientes:
Puede manejar anchos
de banda muchos más grandes que el cobre.
Debido a su baha
atenuación, sólo se necesitan repetidores cada 30 km.
No es interferida
por las ondas electromagnéticas.
Es delgada y ligera,
sobre todo comparada con cables de cobre de igual capacidad de
transmisión.
Las fibras no tienen
fugas y es muy difícil intervenirlas, hay que cortar el cable o
desviar parte de la luz , tarea nada sencilla que requiere el uso de
equipos costosos.
