Como funciona el cable fibra optica

El cable de fibra óptica es un medio de transmisión que emplea la fibra óptica para la transmisión de datos que se usa con frecuencia en el sector de las telecomunicaciones y redes de datos.

¿Qué es el cable de fibra óptica?

Un cable de fibra óptica se compone por un conjunto de fibras capaces de transmitir señales luminosas que van a compartir un espacio con unas hiladuras de aramida que le confieren una resistencia necesaria para la tracción. Es una alternativa para el cable coaxial en la industria de las telecomunicaciones y la electrónica, dado que es de menor tamaño, soporta la misma cantidad de datos y permite trabajar con una distancia mayor entre repetidores.

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¿Para qué sirve el cable de fibra óptica?

El cable de fibra óptica sirve para transportar señales digitales de datos a través de pulsos de luz que son modulados. En ese sentido, se trata de un método que es relativamente seguro para que se envíen los datos, pues si se compara el procedimiento con los cables eléctricos (de cobre), la información se transporta con impulsos que no son eléctricos. En otras palabras, el cable de fibra óptica no puede ser pinchado y los datos tampoco se pueden robar.

Finalmente, el cable de fibra óptica es la opción ideal para que los datos se transmitan a velocidades que sean muy altas y con capacidades grandes, esto debido a que se da una carencia en la atenuación de la señal y por su pureza.

¿Cómo funciona el cable de fibra óptica?

Los dos principios del funcionamiento del cable de fibra óptica son la refracción y la reflexión.

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    • Refracción – Es un cambio de dirección que las ondas llevan al pasar desde un medio hacia otro. Se experimenta por ejemplo al meter una cuchara en un vaso con agua y ver que parece que se desplaza al interior.
    • Reflexión – Es un cambio de dirección en la onda, pero se da hacia el origen. Un ejemplo es cuando una persona se mira al espejo, y sin esa reflexión no sería posible verse.

Ahora bien, para que el cable de fibra óptica funciones como tal, es necesario que se le dé un proceso a estos fenómenos físicos, el cual se puede clasificar en:

  • Monomodo – La transmisión es con un solo haz de luz al interior de la fibra. Su alcance de transmisión logra los 300 km en unas condiciones perfectas. La fuente de la luz es láser.
  • Multimodo – La transmisión se da con varios haces de luz al interior de la fibra. Por lo general la fuente de luz son IODOS de una intensidad baja, las distancias de propagación son cortas porque son de 2 a 3 km, aunque son más baratas y de fácil instalación.

En conclusión, el cable de fibra óptica funciona como una guía para la luz, para que vaya de un lado a otro. En cuanto a la fuente de luz, puede tratarse de un diodo emisor de luz o un láser, como se ha explicado.

Detalles y características del cable de fibra óptica

  • Ofrece una velocidad elevada de transmisión de datos, vídeo, voz, etc.
  • Su porcentaje de error al transmitir datos es reducido
  • Tiene inmunidad a EMI o radiofrecuencia
  • Puede convivir con otras instalaciones eléctricas y en cualquier entorno aunque sea bastante ruidoso
  • Resiste al fuego o la corrosión
  • Sus dimensiones y peso es reducido ya que se puede comparar al cabello humano

Partes del cable de fibra óptica

Partes cable de fibra óptica

  • Elemento central dieléctrico – Es un elemento central que no está presente en todos los tipos de fibra óptica. Se trata de un filamento que no conduce la electricidad y que es útil para dar consistencia al cable.
  • Hilo de drenaje de humedad – Se emplea para que la humedad salga por él, así las otras partes se mantienen libres de humedad.
  • Fibras – Son la parte más importante del cable de fibra óptica, ya que por aquí se da el método como tal por el que se transmite la información. Son de silicio o de plástico muy procesado. Aquí se dan varios fenómenos físicios de retracción y reflexión. Según la pureza del material, así mismo se marca una diferencia en si es buena opción para transmitir o no. Hay que recordar que una simple impureza va a desviar la luz y por ende, se va a perder de su destino.
  • Loose Buffers – Es un tubo pequeño con el que se recubre la fibra y en ocasiones presenta un gel que es útil para el mismo, ocasionan que se dé una capa oscura para que los rayos de luz no se vayan a dispersar por fuera.
  • Cinta de Mylar – Capa de poliéster fina que se usaba hace años para la transmisión de programas de PC, Aquí es sólo un aislante.
  • Cinta antiflama – Cobertor para proteger el calor.
  • Hilos sintéticos de Kevlar – Ayudan a dar consistencia y protección. Es un buen ignífugo y soporta el estiramiento de los hilos.
  • Hilo de desgarre – Son hilos que ayudan a dar consistencia a todo el cable.
  • Vaina – Es una capa superior del cable de fibra óptica, con el que se da aislamiento y consistencia a todo el conjunto que está al interior.

Estructura del cable de fibra óptica

El cable de fibra óptica consiste en un hilo muy delgado de un material transparente, que puede ser de vidrio o plástico. Por este hilo se envían pulsos de luz que representan los datos que se quieren transmitir. Esta luz se va reflejando con cierto ángulo y por lo tanto se propaga a lo largo del cable.  Por sus características se consigue una alta velocidad, con protección de los datos y una alta calidad de transmisión.

Tipos de cable de fibra óptica

  • Cable de fibra óptica MONOMODO – Es de un solo puesto de fibra de vidrio, su diámetro es de 8.3 a 10 micrones y sólo ofrece un modo de transmisión. Su diámetro es relativamente estrecho, por tanto, propaga de modo común 1.310 o 1.550 nm. Puede cargar más banda ancha que un multimodo, pero se necesita de una fuente de luz con un ancho espectral estrecho.
  • Cable de fibra óptica MULTIMODO – Su diámetro es un poco mayor al del monomodo, y por lo general es de 50 a 100 micrones para el componente que carga la luz. En casi todas las aplicaciones se necesita de dos fibras. Las velocidades que ofrece son altas, de 10 a 100 MB en distancias medianas.

Aplicaciones del cable de fibra óptica

El cable de fibra óptica se destaca por su capacidad para trasladar grandes volúmenes de datos a una alta velocidad y de forma segura porque no requiere de impulsos eléctricos. Por eso se han desarrollado aplicaciones en:

  • Medicina – Se usa la fibra óptica para un sinfín de tareas en este campo, como: laringoscopia, rectoscopia, broncoscopia, vaginoscopia, gastroscopia, laparoscopia o endoscopia.
  • Arqueología – Se utiliza para tener un acceso visual a zonas de complejo acceso o inaccesibles para otros sistemas.
  • Sensores – En los sistemas eléctricas se emplea para: sensores acústicos, sensores eléctricos, sensores magnéticos, sensores de aceleración, sensores de rotación, sensores de presión y sensores de temperatura.
  • Militar – Sus aplicaciones son más que nada en seguridad. En ese sentido para las comunicaciones de radio, sistemas de antidetección inherente, radares, control de lanzamiento de misiles tipo crucero, entre otros.
  • Iluminación – Por su capacidad para el transporte de la luz.
  • Telecomunicaciones – Para las conexiones a internet, redes, telefonía, entre otras.
  • Otras aplicaciones – Para la televisión, banco en casa, Web TV, telemedida, telecompra o radio digital.
  • Transportes – En redes de telecomunicación, sistemas punto a punto, instalaciones de control o instalaciones de mando.

Ventajas y desventajas del cable de fibra óptica

Las ventajas de un cable de fibra óptica son:

  • Es de muy fácil instalación.
  • Ofrece un alto ancho de banda.
  • La transmisión va a depender de la capacidad de procesamiento tanto del emisor y del receptor, antes que del medio.
  • Es escalable.
  • Es multiprocolo.
  • Es bastante seguro porque no hay un modo para acceder a los datos que circulan.
  • El cable se corroe poco y es muy liviano.
  • La señal se va a perder poco por el cable.

Las desventajas de un cable de fibra óptica son:

  • Si se piensa en el conjunto de conectores necesarios para su instalación, es costoso.
  • La fibra tiende a ser frágil, así que la instalación se complica un poco.
  • Los empalmes entre la fibra son complejos.
  • Son de difícil reparación si así se quiere.
  • Siempre es necesario usar un conversor óptico-eléctrico, porque es casi imposible contar tener una red de fibra óptica en su totalidad, por ende, el costo es más elevado.

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