Fibra óptica

La fibra óptica está basada en la utilización de las ondas de luz para transmitir la información binaria. Tiene 3 componentes:

• 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.
• 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:

• 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.
• Multimodo: la luz se transmite por el interior del núcleo incidiendo sobre su superficie interna, como si se tratara de un espejo.
• 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).
• 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.
• 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:

1. 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.
2. 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%
3. 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.