- Origen y
Evolución - Qué es Fibra
Óptica - Concepto de Fibra
Óptica - Fabricación de la Fibra
Óptica - ¿ De qué
están hechas las Fibras Ópticas
? - ¿ Cómo funciona la
Fibra Óptica ? - ¿ Cuáles son los
dispositivos implícitos en este proceso
? - Componentes y tipos de fibra
óptica - Características de la
fibra óptica - Ventajas y desventajas de la
fibra óptica - Aplicaciones de la fibra
óptica - Comparación con otros
medios de comunicación - Opiniones
personales - Conclusiones
- Bibliografía
Para navegar por la red mundial de redes, Internet, no sólo se
necesitan un computador, un
módem y algunos programas, sino
también una gran dosis de paciencia. El ciberespacio es un
mundo lento hasta el desespero. Un usuario puede pasar varios
minutos esperando a que se cargue una página o varias
horas tratando de bajar un programa de la
Red a su PC.
Esto se debe a que las líneas telefónicas,
el medio que utiliza la mayoría de los 50 millones de
usuarios para conectarse a Internet, no fueron creadas para
transportar vídeos, gráficas, textos y todos los demás
elementos que viajan de un lado a otro en la Red.
Pero las líneas telefónicas no son la
única vía hacia el ciberespacio. Recientemente un
servicio
permite conectarse a Internet a través de la fibra
óptica.
La Historia de la
comunicación por la fibra óptica
es relativamente corta. En 1977, se instaló un sistema de prueba
en Inglaterra; dos
años después, se producían ya cantidades
importantes de pedidos de este material.
Antes, en 1959, como derivación de los estudios
en física
enfocados a la óptica, se descubrió una nueva
utilización de la luz, a la que se
denominó rayo láser, que
fue aplicado a las telecomunicaciones con el fin de que los mensajes
se transmitieran a velocidades inusitadas y con amplia
cobertura.
Sin embargo esta utilización del láser era
muy limitada debido a que no existían los conductos y
canales adecuados para hacer viajar las ondas
electromagnéticas provocadas por la lluvia de fotones
originados en la fuente denominada láser.
Fue entonces cuando los científicos y
técnicos especializados en óptica dirigieron sus
esfuerzos a la producción de un ducto o canal, conocido
hoy como la fibra óptica. En 1966 surgió la
propuesta de utilizar una guía óptica para la
comunicación.
Esta forma de usar la luz como portadora de información se puede explicar de la
siguiente manera: Se trata en realidad de una onda
electromagnética de la misma naturaleza que
las ondas de radio, con la
única diferencia que la longitud de las ondas es del orden
de micrómetros en lugar de metros o
centímetros.
El concepto de las
comunicaciones
por ondas luminosas ha sido conocido por muchos años. Sin
embargo, no fue hasta mediados de los años setenta que se
publicaron los resultados del trabajo teórico. Estos
indicaban que era posible confiar un haz luminoso en una fibra
transparente flexible y proveer así un análogo
óptico de la señalización por alambres
electrónicamente.
El problema técnico que se había de
resolver para el avance de la fibra óptica residía
en las fibras mismas, que absorbían luz que dificultaba el
proceso. Para
la comunicación práctica, la fibra óptica
debe transmitir señales luminosas detestables por muchos
kilómetros. El vidrio ordinario
tiene un haz luminoso de pocos metros. Se han desarrollado nuevos
vidrios muy puros con transparencias mucho mayores que la del
vidrio ordinario. Estos vidrios empezaron a producirse a
principios de
los setenta. Este gran avance dio ímpetu a la industria de
fibras ópticas. Se usaron láseres o diodos emisores
de luz como fuente luminosa en los cables de fibras
ópticas. Ambos han de ser miniaturizados para componentes
de sistemas
fibro-ópticos, lo que ha exigido considerable labor de
investigación y desarrollo.
Los láseres generan luz "coherente" intensa que permanece
en un camino sumamente estrecho. Los diodos emiten luz
"incoherente" que ni es fuerte ni concentrada. Lo que se debe
usar depende de los requisitos técnicos para
diseñar el circuito de fibras ópticas
dado.
Antes de explicar directamente que es la fibra
óptica, es conveniente resaltar ciertos aspectos
básicos de óptica. La luz se mueve a la velocidad de
la luz en el vacío, sin embargo, cuando se propaga por
cualquier otro medio, la velocidad es menor. Así, cuando
la luz pasa de propagarse por un cierto medio a propagarse por
otro determinado medio, su velocidad cambia, sufriendo
además efectos de reflexión (la luz rebota en el
cambio de
medio, como la luz reflejada en los cristales) y de
refracción (la luz, además de cambiar el modulo de
su velocidad, cambia de dirección de propagación, por eso
vemos una cuchara como doblada cuando está en un vaso de
agua, la
dirección de donde nos viene la luz en la parte que
está al aire no es la
misma que la que está metida en el agua). Esto
se ve de mejor forma en el dibujo que
aparece a nuestra derecha.
Dependiendo de la velocidad con que se propague la luz
en un medio o material, se le asigna un Índice de
Refracción "n", un número deducido de dividir la
velocidad de la luz en el vacío entre la velocidad de la
luz en dicho medio. Los efectos de reflexión y
refracción que se dan en la frontera entre dos medios
dependen de sus Índices de Refracción. La ley más
importante que voy a utilizar en este artículo es la
siguiente para la refracción:
Para ver la fórmula seleccione la
opción "Descargar" del menú superior
Esta fórmula nos dice que el índice de
refracción del primer medio, por el seno del ángulo
con el que incide la luz en el segundo medio, es igual al
índice del segundo medio por el seno del ángulo con
el que sale propagada la luz en el segundo medio. ¿Y esto
para que sirve?, lo único que nos interesa aquí de
esta ley es que dados dos medios con índices n y n', si el
haz de luz incide con un ángulo mayor que un cierto
ángulo límite (que se determina con la anterior
ecuación) el haz siempre se reflejara en la superficie de
separación entre ambos medios. De esta forma se puede
guiar la luz de forma controlada tal y como se ve en el dibujo de
abajo (que representa de forma esquemática como es la
fibra óptica).
Para ver el gráfico seleccione la
opción "Descargar" del menú superior
Como se ve en el dibujo, tenemos un
material envolvente con índice n y un material interior
con índice n'. De forma que se consigue guiar la luz por
el cable. La Fibra Óptica consiste por tanto, en un cable
de este tipo en el que los materiales son
mucho más económicos que los convencionales de
cobre en
telefonía, de hecho son materiales
ópticos mucho más ligeros (fibra óptica, lo
dice el nombre), y además los cables son mucho más
finos, de modo que pueden ir muchos más cables en el
espacio donde antes solo iba un cable de cobre.
Los circuitos de
fibra óptica son filamentos de vidrio (compuestos de
cristales naturales) o plástico
(cristales artificiales), del espesor de un pelo (entre 10 y 300
micrones). Llevan mensajes en forma de haces de luz que realmente
pasan a través de ellos de un extremo a otro, donde quiera
que el filamento vaya (incluyendo curvas y esquinas) sin
interrupción.
Las fibras ópticas pueden ahora usarse como los
alambres de cobre convencionales, tanto en pequeños
ambientes autónomos (tales como sistemas de procesamiento de
datos de aviones), como en grandes redes geográficas
(como los sistemas de largas líneas urbanas mantenidos por
compañías telefónicas).
Para ver el gráfico seleccione la
opción "Descargar" del menú superior
El principio en que se basa la transmisión de luz
por la fibra es la reflexión interna total; la luz que
viaja por el centro o núcleo de la fibra incide sobre la
superficie externa con un ángulo mayor que el
ángulo crítico, de forma que toda la luz se refleja
sin pérdidas hacia el interior de la fibra. Así, la
luz puede transmitirse a larga distancia reflejándose
miles de veces. Para evitar pérdidas por dispersión
de luz debida a impurezas de la superficie de la fibra, el
núcleo de la fibra óptica está recubierto
por una capa de vidrio con un índice de refracción
mucho menor; las reflexiones se producen en la superficie que
separa la fibra de vidrio y el recubrimiento.
Concluyo pues diciendo que, la Fibra Óptica
consiste en una guía de luz con materiales mucho mejores
que lo anterior en varios aspectos. A esto le podemos
añadir que en la fibra óptica la señal no se
atenúa tanto como en el cobre, ya que en las fibras no se
pierde información por refracción o
dispersión de luz consiguiéndose así buenos
rendimientos, en el cobre, sin embargo, las señales se ven
atenuadas por la resistencia del
material a la propagación de las ondas
electromagnéticas de forma mayor. Además, se pueden
emitir a la vez por el cable varias señales diferentes con
distintas frecuencias para distinguirlas, lo que en
telefonía se llama unir o multiplexar diferentes
conversaciones eléctricas. También se puede usar la
fibra óptica para transmitir luz directamente y otro tipo
de ventajas en las que no entraré en
detalle.
Fabricación
de la Fibra Óptica
Las imágenes
aquí muestran como se fabrica la fibra monomodo. Cada
etapa de fabricación esta ilustrada por una corta
secuencia filmada.
La primera etapa consiste en el ensamblado de un tubo y
de una barra de vidrio cilíndrico montados
concéntricamente. Se calienta el todo para asegurar la
homogeneidad de la barra de vidrio.
Una barra de vidrio de una longitud de 1 m y de un
diámetro de 10 cm permite obtener por estiramiento una
fibra monomodo de una longitud de alrededor de 150 km.
Para ver el gráfico El vidrio se va a estirar y "colar" en Se mide el espesor de la fibra (~10um) para Después se va a envolver el vidrio con un |
¿ De
qué están hechas las Fibras Ópticas
?
La mayoría de las fibras ópticas se hacen
de arena o sílice, materia prima
abundante en comparación con el cobre. con unos kilogramos
de vidrio pueden fabricarse aproximadamente 43 kilómetros
de fibra óptica. Los dos constituyentes esenciales de las
fibras ópticas son el núcleo y el revestimiento. el
núcleo es la parte más interna de la fibra y es la
que guía la luz.
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Consiste en una o varias hebras delgadas de vidrio o de
plástico con diámetro de 50 a 125 micras. el
revestimiento es la parte que rodea y protege al
núcleo.
El conjunto de núcleo y revestimiento está
a su vez rodeado por un forro o funda de plástico u otros
materiales que lo resguardan contra la humedad, el aplastamiento,
los roedores, y otros riesgos del
entorno.
¿ Cómo
funciona la Fibra Óptica ?
En un sistema de transmisión por fibra
óptica existe un transmisor que se encarga de transformar
las ondas electromagnéticas en energía
óptica o en luminosa, por ello se le considera el
componente activo de este proceso. Una vez que es transmitida la
señal luminosa por las minúsculas fibras, en otro
extremo del circuito se encuentra un tercer componente al que se
le denomina detector óptico o receptor, cuya misión
consiste en transformar la señal luminosa en
energía electromagnética, similar a la señal
original. El sistema básico de transmisión se
compone en este orden, de señal de entrada, amplificador,
fuente de luz, corrector óptico, línea de fibra
óptica (primer tramo ), empalme, línea de fibra
óptica (segundo tramo), corrector óptico, receptor,
amplificador y señal de salida.
En resumen, se puede decir que este proceso de
comunicación, la fibra óptica funciona como medio
de transportación de la señal luminosa, generado
por el transmisor de LED’S (diodos emisores de luz) y
láser.
Los diodos emisores de luz y los diodos láser son
fuentes
adecuadas para la transmisión mediante fibra
óptica, debido a que su salida se puede controlar
rápidamente por medio de una corriente de
polarización. Además su pequeño
tamaño, su luminosidad, longitud de onda y el bajo voltaje
necesario para manejarlos son características atractivas.
¿
Cuáles son los dispositivos implícitos en este
proceso ?
Los bloques principales de un enlace de comunicaciones
de fibra óptica son: transmisor, receptor y guía de
fibra. El transmisor consiste de una interfase analógica o
digital, un conversor de voltaje a corriente, una fuente de luz y
un adaptador de fuente de luz a fibra. La guía de fibra es
un vidrio ultra puro o un cable plástico. El receptor
incluye un dispositivo conector detector de fibra a luz, un foto
detector, un conversor de corriente a voltaje un amplificador de
voltaje y una interfase analógica o digital En un
transmisor de fibra óptica la fuente de luz se puede
modular por una señal análoga o digital.
Acoplando impedancias y limitando la amplitud de la
señal o en pulsos digitales.El conversor de voltaje a
corriente sirve como interfase eléctrica entre los
circuitos de entrada y la fuente de luz.
La fuente de luz puede ser un diodo emisor de luz LED o
un diodo de inyección láser ILD, la cantidad de luz
emitida es proporcional a la corriente de excitación, por
lo tanto el conversor voltaje a corriente convierte el voltaje de
la señal de entrada en una corriente que se usa para
dirigir la fuente de luz. La conexión de fuente a fibra es
una interfase mecánica cuya función es
acoplar la fuente de luz al cable.
La fibra óptica consiste de un núcleo de
fibra de vidrio o plástico, una cubierta y una capa
protectora. El dispositivo de acoplamiento del detector de fibra
a luz también es un acoplador mecánico.
El detector de luz generalmente es un diodo PIN o un APD
(fotodiodo de avalancha). Ambos convierten la energía de
luz en corriente. En consecuencia, se requiere un conversor
corriente a voltaje que transforme los cambios en la corriente
del detector a cambios de voltaje en la señal de
salida.
COMPONENTES Y TIPOS
DE FIBRA ÓPTICA
Componentes de la Fibra Óptica
El Núcleo: En sílice, cuarzo
fundido o plástico – en el cual se propagan las ondas
ópticas. Diámetro: 50 o 62,5 um para la fibra
multimodo y 9um para la fibra monomodo.
La Funda Óptica: Generalmente de los
mismos materiales que el núcleo pero con aditivos que
confinan las ondas ópticas en el núcleo.
El revestimiento de protección: por lo
general esta fabricado en plástico y asegura la
protección mecánica de la fibra.
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Tipos de Fibra Óptica:
Fibra Monomodo:
Potencialmente, esta es la fibra que ofrece la mayor
capacidad de transporte de
información. Tiene una banda de paso del orden de los 100
GHz/km. Los mayores flujos se consiguen con esta fibra, pero
también es la más compleja de implantar. El dibujo
muestra que
sólo pueden ser transmitidos los rayos que tienen una
trayectoria que sigue el eje de la fibra, por lo que se ha ganado
el nombre de "monomodo" (modo de propagación, o camino del
haz luminoso, único). Son fibras que tienen el
diámetro del núcleo en el mismo orden de magnitud
que la longitud de onda de las señales ópticas que
transmiten, es decir, de unos 5 a 8 m m. Si el núcleo
está constituido de un material cuyo índice de
refracción es muy diferente al de la cubierta, entonces se
habla de fibras monomodo de índice escalonado. Los
elevados flujos que se pueden alcanzar constituyen la principal
ventaja de las fibras monomodo, ya que sus pequeñas
dimensiones implican un manejo delicado y entrañan
dificultades de conexión que aún se dominan
mal.
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Fibra Multimodo de Índice Gradiante
Gradual:
Las fibras multimodo de índice de gradiente
gradual tienen una banda de paso que llega hasta los 500MHz por
kilómetro. Su principio se basa en que el índice de
refracción en el interior del núcleo no es
único y decrece cuando se desplaza del núcleo hacia
la cubierta. Los rayos luminosos se encuentran enfocados hacia el
eje de la fibra, como se puede ver en el dibujo. Estas fibras
permiten reducir la dispersión entre los diferentes modos
de propagación a través del núcleo de la
fibra.
La fibra multimodo de índice de gradiente gradual
de tamaño 62,5/125 m (diámetro del
núcleo/diámetro de la cubierta) está
normalizado, pero se pueden encontrar otros tipos de
fibras:
Multimodo de índice escalonado 100/140
mm.
Multimodo de índice de gradiente gradual 50/125 m
m.
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Fibra Multimodo de índice
escalonado:
Las fibras multimodo de índice escalonado
están fabricadas a base de vidrio, con una
atenuación de 30 dB/km, o plástico, con una
atenuación de 100 dB/km. Tienen una banda de paso que
llega hasta los 40 MHz por kilómetro. En estas fibras, el
núcleo está constituido por un material uniforme
cuyo índice de refracción es claramente superior al
de la cubierta que lo rodea. El paso desde el núcleo hasta
la cubierta conlleva por tanto una variación brutal del
índice, de ahí su nombre de índice
escalonado.
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¿ Qué tipo de conectores usa
?
Con la Fibra Óptica se puede usar Acopladores y
Conectores:
Acopladores:
Un acoplador es básicamente la transición
mecánica necesaria para poder dar
continuidad al paso de luz del extremo conectorizado de un cable
de fibra óptica a otro. Pueden ser provistos
también acopladores de tipo "Híbridos", que
permiten acoplar dos diseños distintos de conector, uno de
cada lado, condicionado a la coincidencia del perfil del
pulido.
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Conectores:
1.- Se recomienda el conector 568SC pues este mantiene la
polaridad. La posición correspondiente a los dos
conectores del 568SC en su adaptador, se denominan como A y B.
Esto ayuda a mantener la polaridad correcta en el sistema de
cableado y permite al adaptador a implementar polaridad inversa
acertada de pares entre los conectores.
2.- Sistemas con conectores BFOC/2.5 y adaptadores (Tipo
ST) instalados pueden seguir siendo utilizados en plataformas
actuales y futuras.
Identificación: Conectores y adaptadores
Multimodo se representan por el color marfil
Conectores y adaptadores Monomodo se representan por el color
azul.
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Para la terminación de una fibra óptica es
necesario utilizar conectores o empalmar Pigtails (cables armados
con conector) por medio de fusión.
Para el caso de conectorización se encuentran distintos
tipos de conectores dependiendo el uso y l normativa mundial
usada y sus características.
ST conector de Fibra para Monomodo o Multimodo con uso
habitual en Redes de Datos y equipos
de Networking locales en forma Multimodo.
FC conector de Fibra Óptica para Monomodo o
Multimodo con uso habitual en telefonía y CATV en formato
Monomodo y Monomodo Angular.-
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SC conector de Fibra óptica para Monomodo y
Multimodo con uso habitual en telefonía en formato
monomodo.
Para
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CARACTERÍSTICAS DE LA FIBRA
ÓPTICA
Características Generales:
Coberturas más resistentes:
La cubierta especial es extruida a alta presión
directamente sobre el mismo núcleo del cable, resultando
en que la superficie interna de la cubierta del cable tenga
arista helicoidales que se aseguran con los subcables.
La cubierta contiene 25% más material que las
cubiertas convencionales.
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Uso Dual (interior y
exterior):
La resistencia al agua, hongos y
emisiones ultra violeta; la cubierta resistente; buffer de 900
µm; fibras ópticas probadas bajo 100 kpsi; y
funcionamiento ambiental extendida; contribuyen a una mayor
confiabilidad durante el tiempo de
vida.
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Mayor protección en lugares
húmedos:
En cables de tubo holgado rellenos de gel, el gel dentro
de la cubierta se asienta dejando canales que permitan que el
agua migre hacia los puntos de terminación. El agua puede
acumularse en pequeñas piscinas en los vacíos, y
cuando la delicada fibra óptica es expuesta, la vida
útil es recortada por los efectos dañinos del agua
en contacto. combaten la intrusión de humedad con
múltiples capas de protección alrededor de la fibra
óptica. El resultado es una mayor vida útil, mayor
confiabilidad especialmente ambientes húmedos.
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Protección Anti-inflamable:
Los nuevos avances en protección anti-inflamable
hace que disminuya el riesgo que
suponen las instalaciones antiguas de Fibra Óptica que
contenían cubiertas de material inflamable y relleno de
gel que también es inflamable.
Para ver el gráfico seleccione la
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Estos materiales no pueden cumplir con los
requerimientos de las normas de
instalación, presentan un riesgo adicional, y pueden
además crear un reto costoso y difícil en la
restauración después de un incendio. Con los nuevos
avances en este campo y en el diseño
de estos cables se eliminan estos riesgos y se cumple con las
normas de instalación.
Empaquetado de alta densidad:
Con el máximo número de fibras en el menor
diámetro posible se consigue una más rápida
y más fácil instalación, donde el cable debe
enfrentar dobleces agudos y espacios estrechos. Se ha llegado a
conseguir un cable con 72 fibras de construcción súper densa cuyo
diámetro es un 50% menor al de los cables
convencionales.
Características Técnicas:
La fibra es un medio de transmisión de
información analógica o digital. Las ondas
electromagnéticas viajan en el espacio a la velocidad de
la luz.
Básicamente, la fibra óptica está
compuesta por una región cilíndrica, por la cual se
efectúa la propagación, denominada núcleo y
de una zona externa al núcleo y coaxial con él,
totalmente necesaria para que se produzca el mecanismo de
propagación, y que se denomina envoltura o
revestimiento.
La capacidad de transmisión de información
que tiene una fibra óptica depende de tres
características fundamentales:
a) Del diseño geométrico de la
fibra.
b) De las propiedades de los materiales empleados en su
elaboración. (diseño óptico)
c) De la anchura espectral de la fuente de luz
utilizada. Cuanto mayor sea esta anchura, menor será la
capacidad de transmisión de información de esa
fibra.
Para ver el gráfico seleccione la
opción "Descargar"
Presenta dimensiones más reducidas que los medios
preexistentes. Un cable de 10 fibras tiene un diámetro
aproximado de 8 o 10 mm. y proporciona la misma o más
información que un coaxial de 10 tubos.
El peso del cable de fibras ópticas es muy
inferior al de los cables metálicos, redundando en su
facilidad de instalación.
El sílice tiene un amplio margen de
funcionamiento en lo referente a temperatura,
pues funde a 600C. La F.O. presenta un funcionamiento uniforme
desde -550 C a +125C sin degradación de sus
características.
Características
Mecánicas:
La F.O. como elemento resistente dispuesto en el
interior de un cable formado por agregación de varias de
ellas, no tiene características adecuadas de
tracción que permitan su utilización
directa.
Por otra parte, en la mayoría de los casos las
instalaciones se encuentran a la intemperie o en ambientes
agresivos que pueden afectar al núcleo.
La investigación sobre componentes
optoelectrónicos y fibras ópticas han traído
consigo un sensible aumento de la calidad de
funcionamiento de los sistemas. Es necesario disponer de
cubiertas y protecciones de calidad capaces de proteger a la
fibra. Para alcanzar tal objetivo hay
que tener en cuenta su sensibilidad a la curvatura y
microcurvatura, la resistencia mecánica y las
características de envejecimiento.
Las microcurvaturas y tensiones se determinan por medio
de los ensayos
de:
Tensión: cuando se estira o contrae el
cable se pueden causar fuerzas que rebasen el porcentaje de
elasticidad de la
fibra óptica y se rompa o formen
microcurvaturas.
Compresión: es el esfuerzo
transversal.
Impacto: se debe principalmente a las
protecciones del cable óptico.
Enrollamiento: existe siempre un límite
para el ángulo de curvatura pero, la existencia del forro
impide que se sobrepase.
Torsión: es el esfuerzo lateral y de
tracción.
Limitaciones Térmicas: estas limitaciones
difieren en alto grado según se trate de fibras realizadas
a partir del vidrio o a partir de materiales
sintéticos.
Otro objetivo es minimizar las pérdidas
adicionales por cableado y las variaciones de la
atenuación con la temperatura. Tales diferencias se deben
a diseños calculados a veces para mejorar otras
propiedades, como la resistencia mecánica, la calidad de
empalme, el coeficiente de relleno (número de fibras por
mm2) o el costo de
producción.
VENTAJAS Y
DESVENTAJAS DE LA FIBRA ÓPTICA
VENTAJAS La fibra óptica hace posible navegar por Acceso ilimitado y continuo las 24 horas del Video y sonido Fácil de instalar. Es inmune al ruido Las fibras no pierden luz, por lo que la Carencia de señales eléctricas en Presenta dimensiones más reducidas que El peso del cable de fibras ópticas es La materia prima para fabricarla es abundante Compatibilidad con la tecnología digital. | DESVENTAJAS Sólo pueden suscribirse las personas que El coste es alto en la conexión de fibra El coste de instalación es Fragilidad de las fibras. Disponibilidad limitada de Dificultad de reparar un cable de fibras roto en |
APLICACIONES DE LA FIBRA
ÓPTICA
Internet
El servicio de conexión a Internet por fibra
óptica, derriba la mayor limitación del
ciberespacio: su exasperante lentitud. El propósito del
siguiente artículo es describir el mecanismo de
acción, las ventajas y sus desventajas.
Para navegar por la red mundial de redes, Internet, no
sólo se necesitan un computador, un módem y algunos
programas, sino también una gran dosis de paciencia. El
ciberespacio es un mundo lento hasta el desespero. Un usuario
puede pasar varios minutos esperando a que se cargue una
página o varias horas tratando de bajar un programa de la
Red a su PC.
Esto se debe a que las líneas telefónicas,
el medio que utiliza la mayoría de los 50 millones de
usuarios para conectarse a Internet, no fueron creadas para
transportar videos, gráficas, textos y todos los
demás elementos que viajan de un lado a otro en la
Red.
Pero las líneas telefónicas no son la
única vía hacia el ciberespacio. Recientemente un
servicio permite conectarse a Internet a través de la
fibra óptica.
La fibra óptica hace posible navegar por Internet
a una velocidad de dos millones de bps, impensable en el sistema
convencional, en el que la mayoría de usuarios se conecta
a 28.000 0 33.600 bps.
Redes
La fibra óptica se emplea cada vez más en
la comunicación, debido a que las ondas de luz tienen una
frecuencia alta y la capacidad de una señal para
transportar información aumenta con la frecuencia. En las
redes de comunicaciones se emplean sistemas de láser con
fibra óptica. Hoy funcionan muchas redes de fibra para
comunicación a larga distancia, que proporcionan
conexiones transcontinentales y transoceánicas. Una
ventaja de los sistemas de fibra óptica es la gran
distancia que puede recorrer una señal antes de necesitar
un repetidor para recuperar su intensidad. En la actualidad, los
repetidores de fibra óptica están separados entre
sí unos 100 km, frente a aproximadamente 1,5 km en los
sistemas eléctricos. Los amplificadores de fibra
óptica recientemente desarrollados pueden aumentar
todavía más esta distancia.
Otra aplicación cada vez más extendida de
la fibra óptica son las redes de área local. Al
contrario que las comunicaciones de larga distancia, estos
sistemas conectan a una serie de abonados locales con equipos
centralizados como ordenadores (computadoras)
o impresoras.
Este sistema aumenta el rendimiento de los equipos y permite
fácilmente la incorporación a la red de nuevos
usuarios. El desarrollo de nuevos componentes
electroópticos y de óptica integrada
aumentará aún más la capacidad de los
sistemas de fibra.
Red de área local o LAN, conjunto
de ordenadores que pueden compartir datos, aplicaciones y
recursos (por
ejemplo impresoras). Las computadoras de una red de área local
(LAN, Local Area Network) están separadas por
distancias de hasta unos pocos kilómetros, y suelen usarse
en oficinas o campus universitarios. Una LAN permite la
transferencia rápida y eficaz de información en el
seno de un grupo de
usuarios y reduce los costes de explotación.
Otros recursos informáticos conectados son las
redes de área amplia (WAN, Wide Area Network) o las
centralitas particulares (PBX). Las WAN son similares a las LAN,
pero conectan entre sí ordenadores separados por
distancias mayores, situados en distintos lugares de un
país o en diferentes países; emplean equipo
físico especializado y costoso y arriendan los servicios de
comunicaciones. Las PBX proporcionan conexiones
informáticas continuas para la transferencia de datos
especializados como transmisiones telefónicas, pero no
resultan adecuadas para emitir y recibir los picos de datos de
corta duración empleados por la mayoría de las
aplicaciones informáticas.
Las redes de comunicación públicas
están divididas en diferentes niveles; conforme al
funcionamiento, a la capacidad de transmisión, así
como al alcance que definen. Por ejemplo, si está
aproximándose desde el exterior hacia el interior de una
gran ciudad, se tiene primeramente la red interurbana y red
provicional, a continuación las líneas prolongadas
aportadoras de tráfico de más baja capacidad
procedente de áreas alejadas (red rural), hacia el centro
la red urbana y finalmente las líneas de abonado. Los
parámetros dictados por la práctica son el tramo de
transmisión que es posible cubrir y la velocidad binaria
específica así como el tipo de fibra óptica
apropiado, es decir, cables con fibras monomodo ó
multimodo.
Telefonía
Con motivo de la normalización de interfaces existentes, se
dispone de los sistemas de transmisión por fibra
óptica para los niveles de la red de telecomunicaciones
públicas en una amplia aplicación, contrariamente
para sistemas de la red de abonado (línea de abonado), hay
ante todo una serie de consideraciones.
Para la conexión de un teléfono es completamente suficiente con
los conductores de cobre existentes. Precisamente con la
implantación de los servicios en banda ancha
como la videoconferencia, la videotelefonía, etc, la fibra
óptica se hará imprescindible para el abonado. Con
el BIGFON (red urbana integrada de telecomunicaciones en banda
ancha por fibra óptica) se han recopilado amplias
experiencias en este aspecto. Según la estrategia
elaborada, los servicios de banda ancha posteriormente se
ampliarán con los servicios de distribución de radio y de televisión
en una red de telecomunicaciones integrada en banda ancha
(IBFN).
Otras aplicaciones
Las fibras ópticas también se emplean en
una amplia variedad de sensores, que van
desde termómetros hasta giroscopios. Su potencial de
aplicación en este campo casi no tiene límites,
porque la luz transmitida a través de las fibras es
sensible a numerosos cambios ambientales, entre ellos la
presión, las ondas de sonido y la deformación,
además del calor y el
movimiento.
Las fibras pueden resultar especialmente útiles cuando los
efectos eléctricos podrían hacer que un cable
convencional resultara inútil, impreciso o incluso
peligroso. También se han desarrollado fibras que
transmiten rayos láser de alta potencia para
cortar y taladrar materiales.
La aplicación más sencilla de las fibras
ópticas es la transmisión de luz a lugares que
serían difíciles de iluminar de otro modo, como la
cavidad perforada por la turbina de un dentista. También
pueden emplearse para transmitir imágenes; en este caso se
utilizan haces de varios miles de fibras muy finas, situadas
exactamente una al lado de la otra y ópticamente pulidas
en sus extremos. Cada punto de la imagen proyectada
sobre un extremo del haz se reproduce en el otro extremo, con lo
que se reconstruye la imagen, que puede ser observada a
través de una lupa. La transmisión de
imágenes se utiliza mucho en instrumentos médicos
para examinar el interior del cuerpo humano
y para efectuar cirugía con láser, en sistemas de
reproducción mediante facsímil y
fotocomposición, en gráficos de ordenador o computadora y
en muchas otras aplicaciones.
SuperCable : es una empresa
transnacional de servicios de telecomunicaciones en voz, video y data que
ha ofrecido televisión por cable en Venezuela
desde comienzo de los años 90. Con su tecnología de
transmisión de datos en fibra óptica,
comunicaciones digitales y compresión de datos, se
encuentra en capacidad de incursionar en el vasto mercado de las
telecomunicaciones.
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Son los únicos capaces de brindar
tecnología de punta, la cobertura geográfica
más amplia, la mayor eficiencia de la
inversión publicitaria, y servicio
personalizado.
La totalidad de la red de SuperCable es de fibra
óptica que permite la transmisión de banda ancha.
El sector de Banda ancha de Motorola, empresa líder a
nivel global en soluciones
integrales de
comunicaciones y soluciones embebidas, es el socio
tecnológico de Supercable en el desarrollo de su sistema
de televisión por cable, el que será transformado
en un paquete de servicios interactivos en los próximos
años. El acuerdo incluye la implementación de una
plataforma de cable digital interactivo en Bogotá y en
Caracas.
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Motorola socio tecnológico de
Supercable
El anuncio ha despertado el interés
del sector de negocios de
la
televisión paga en la región. Supercable
inició operaciones en
Ecuador, luego se
instaló en Venezuela y el año pasado los
accionistas de la empresa
tomaron la determinación de participar a nivel
panregional. El primer paso es el lanzamiento en el mercado
colombiano con planes de añadir otro país este
año. Instalaron su casa matriz en el
sur de La Florida, en Estados
Unidos.
¿De cuánto es la inversión que
están haciendo en Colombia?
La primera etapa del proyecto que
estamos contemplando, es de 120 millones de dólares.
Nuestros estudios de mercadeo en
Bogotá revelaron que hay deficiencias en casi todas las
plataformas de televisión por cable: en calidad de
señal y servicios. Necesidades en aspectos de Internet y
sus precios.
Supercable tomó esto como una gran oportunidad y por eso
partimos en redes avanzadas, fibra óptica y
realización de la convergencia de servicios. Estamos
partiendo de cero para atender a un mercado de gran magnitud y de
grandes carencias. ¿Cómo afrontaran la piratería y los problemas de
tarifas?
Supercable está haciendo en Colombia una de
las inversiones
más importantes en televisión de pago y la
reacción incluso de sus competidores ha sido muy positiva,
ya que es un paso adelante que el país dará,
justamente en uno de sus peores momentos. Esa es la esperanza de
empresarios y ejecutivos de esta industria y, principalmente, la
de los usuarios.
COMPARACIÓN
CON OTROS MEDIOS DE COMUNICACIÓN
Comparación con los cables
coaxiales
Características | Fibra Óptica | Coaxial |
Longitud de la Bobina (mts) | 2000 | 230 |
Peso (kgs/km) | 190 | 7900 |
Diámetro (mm) | 14 | 58 |
Radio de Curvatura (cms) | 14 | 55 |
Distancia entre repetidores | 40 | 1.5 |
Atenuación (dB / km) para un Sistema de | 0.4 | 40 |
Comunicaciones por Satélite vs
Fibra Óptica
Es más económica la F.O. para distancias cortas y
altos volúmenes de tráfico, por ejemplo, para una
ruta de 2000 ctos., el satélite no es rentable frente a la
solución del cable de fibras hasta una longitud de la
misma igual a unos 2500 kms.
La calidad de la señal por cable es por mucho
más alta que por satélite, porque en los
geoestacionarios, situados en órbitas de unos 36,000 kms.
de altura, y el retardo próximo a 500 mseg. introduce eco
en la transmisión, mientras que en los cables este se
sitúa por debajo de los 100 mseg admitidos por el CCITT.
La inclusión de supresores de eco encarece la
instalación, disminuye la fiabilidad y resta la calidad al
cortar los comienzos de frase.
El satélite se adapta a la tecnología
digital, si bien las ventajas en este campo no son tan evidentes
en el analógico, al requerirse un mayor ancho de banda en
aquel y ser éste un factor crítico en el
diseño del satélite.
OPINIONES
PERSONALES
En nuestra opinión la F.O. solo es
recomendable para Empresas y no para pequeños usuarios
debido a su elevado coste, no solo el coste de instalación
sino también por el de las cuotas, además siempre
estas a expensas de que haya una línea de F.O. cerca de tu
casa ya que si no es así la instalación no es
factible.
Definitivamente, los pequeños consumidores
deberemos de esperar a que la ciencia
avance un poco mas en este campo y sea accesible para todos, solo
entonces podremos beneficiarnos de las ventajas que nos ofrece
esta tecnología.
Después de efectuada la presente
investigación se obtienen las siguientes conclusiones:
1.- La historia de la comunicación a través de la
Fibra Óptica revolucionó el mundo de la
información, con aplicaciones, en todos los órdenes
de la vida moderna, lo que constituyó un adelanto
tecnológico altamente efectivo.
2.- El funcionamiento de la Fibra Óptica es un
complejo proceso con diversas operaciones interconectadas que
logran que la Fibra Óptica funcione como medio de
transportación de la señal luminosa, generando todo
ello por el transmisor LED’S y láser.
3.- Los dispositivos implícitos en este complejo
proceso son: transmisor, receptor y guía de fibra, los
cuales realizan una importante función técnica,
integrados como un todo a la eficaz realización del
proceso.
4.- La Fibra Óptica tiene como ventajas
indiscutibles, la alta velocidad al navegar por internet,
así como su inmunidad al ruido e interferencia, reducidas
dimensiones y peso, y sobre todo su compatibilidad con la
tecnología digital.
Sin embargo tiene como desventajas: el ser accesible
solamente para las ciudades cuyas zonas posean tal
instalación, así como su elevado costo, la
fragilidad de sus fibras y la dificultad para reparar cables de
fibras rotos en el campo.
5.- Actualmente se han modernizado mucho las
características de la Fibra Óptica, en cuanto a
coberturas más resistentes, mayor protección contra
la humedad y un empaquetado de alta densidad, lo que constituye
un adelanto significativo en el uso de la Fibra Óptica, al
servicio del progreso tecnológico en el mundo.
Consultas a las páginas
Web:
http://www.encarta.msn.es
http://usuarios.lycos.es/Fibra_Optica/comparacion.htm
Yurisay Rodriguez