El cable de fibra óptica (OFC) está revolucionando el mundo en áreas como internet, imágenes médicas, comunicaciones militares y ciudades inteligentes gracias a su velocidad y fiabilidad inigualables. A diferencia de los cables de cobre tradicionales, los cables OFC utilizan señales de luz para enviar datos con mínima pérdida, lo que los hace cruciales para el 5G, la IA e incluso la exploración espacial.
Por lo tanto, el propósito de este blog es brindarte una comprensión básica, ya seas estudiante, entusiasta de la tecnología o profesional. Analizaremos qué son los cables OFC, su mecanismo de funcionamiento, tipos, especificaciones y mucho más. Sigue leyendo para descubrir cómo estos cables están moldeando las tendencias futuras del sector de las comunicaciones.
Figura n.º 1 Guía para principiantes sobre fibra óptica
1) ¿Qué es el cable OFC?
"OFC (Cable de fibra óptica) es un tipo de cable que transmite datos utilizando luz en lugar de electricidad, proporcionando así una velocidad excepcional sin pérdida de señal.
La fibra óptica está integrada en internet, la televisión, los instrumentos quirúrgicos y las comunicaciones espaciales gracias a su capacidad de transmitir datos a 99,71 TP³T de la velocidad de la luz. Además, se estima que puede transmitir datos de forma constante a más de 100 kilómetros sin degradación, alcanzando velocidades de hasta 100 terabits por segundo. Además, los cables OFC no presentan interferencias eléctricas, lo que los hace ideales para una comunicación rápida y nítida en todo el mundo.
Figura n.° 2 Cable OFC
De igual manera, Sam Fredericks, especialista sénior en redes de telecomunicaciones de Broad Spectrum, compartió sus opiniones sobre el cable de fibra óptica en Qoura. También afirmó que este cable es mucho más rápido y confiable que el de cobre, ya que utiliza luz en lugar de electricidad.
2) ¿Quién inventó la fibra óptica?
Ya sabes que enviar luz a través de una fibra delgada fue un concepto que surgió en la década de 1840. Sin embargo, un científico indio llamado Narinder Singh Kapany fabricó por primera vez un cable de fibra óptica auténtico en 1956 y, desde entonces, se le considera el padre de la fibra óptica. Esto se debe a que demostró los principios de la transmisión de luz a través de fibras de vidrio.
Figura nº 3 Padre de la fibra óptica
Posteriormente, en 1970, Corning Glass Works produjo el primer cable de fibra óptica utilizable que tenía una pérdida de señal de menos de 10% por kilómetro.
3) Cable de fibra óptica regiones
Además, para facilitar una comunicación rápida y clara, un cable de fibra óptica cuenta con varios componentes importantes. A continuación, simplifiquemos su funcionamiento:
i) Núcleo: Esta es la parte central transparente por donde viaja la luz y está hecha de vidrio o plástico. Se puede imaginar como un túnel cilíndrico que guía la luz. En cables monomodo, su grosor puede ser de hasta 8 micrómetros (µm) o de hasta 62,5 µm en cables multimodo.
ii) Revestimiento: El revestimiento es la capa que protege el núcleo. Impide que la luz se escape reflejándola (rebotando) hacia el interior. Esto garantiza una señal siempre potente y nítida.
Figura n° 4 Componentes de fibra óptica
iii) Recubrimiento amortiguador: Además, una capa de gel o plástico rodea el núcleo y el revestimiento. Los protege de la humedad, el polvo y otros elementos que pueden causar daños, para que no tenga que preocuparse por conexiones débiles.
iv) Fibras de fortalecimiento: Estas fibras están hechas de Kevlar (el mismo material que se usa en los chalecos antibalas). Evitan que el cable se doble o se rompa, lo que garantiza una larga vida útil.
v) Cubierta exterior: Esta es la última cubierta protectora que está hecha de otros materiales resistentes como CLORURO DE POLIVINILOProtege el cable del agua, el calor y los daños físicos, lo que mantiene su conexión segura.
4) ¿Cómo? cables de fibra óptica ¿trabajar?
¡Ahora, veamos cómo los componentes mencionados anteriormente de los cables OFC funcionan juntos para garantizar una conectividad perfecta!
Paso 1) Transformar la información en señales luminosas
- En primer lugar, al transmitir un video, consultar un correo electrónico o simplemente navegar por internet, su dispositivo transforma los datos que se envían en pulsos de luz. Estos pulsos se crean mediante un láser o un LED para distancias más largas y más cortas, respectivamente. Estos pulsos codificados traducen el lenguaje de las computadoras (código binario), compuesto por unos y ceros.
Paso 2) La luz entra en el núcleo
- A continuación, los pulsos de luz entran en el núcleo (de 8 a 62,5 micrómetros), compuesto de vidrio de sílice ultrapuro. Esto reduce significativamente la pérdida de señal y permite que la luz viaje sin interrupciones.
Figura nº 5 Mecanismo de funcionamiento de la fibra óptica
Paso 3) Reflexión interna total
- A medida que la luz entra en el núcleo, rebota continuamente en el revestimiento, una capa protectora que lo rodea. Esto se debe a la reflexión interna total, que atrapa la luz dentro de una cavidad refractiva. Esto garantiza una pérdida mínima mientras los datos llegan a su destino final.
Paso 4) Control total sobre la intensidad de la señal.
- Entonces, los amplificadores ópticos como EDFAs Los amplificadores de fibra dopada con erbio (FDF) aumentan la frecuencia de la señal cada 50 a 100 km. Esto mantiene la intensidad de la señal a grandes distancias sin necesidad de volver a la electricidad.
Paso 5) Convertir la luz nuevamente en datos
- En el lado receptor de la comunicación, un fotodetector, comúnmente llamado fotodiodo, transforma los pulsos de luz en señales eléctricas. Con estas señales, se puede interactuar leyendo textos, mirando fotos y viendo vídeos en tiempo real.
5) Tipos de cables OFC
En esta sección le proporcionaremos una descripción general de Tipos de cables de fibra óptica Lo que le ayudará a comprar el adecuado según sus necesidades.
| Tamaño del núcleo | Modo de transmisión | Características | Mejor para | |
| Monomodo (SMF) | 8–10 | Trayectoria de luz única | Baja pérdida de señal, alto ancho de banda | Comunicación a larga distancia (telecomunicaciones, red troncal de Internet) |
| Multimodo (MMF) | 50–62,5 | Múltiples trayectorias de luz | Mayor atenuación, más económico que SMF | Redes de corta distancia (LAN, centros de datos) |
| Simplex | Un solo núcleo | Transmisión unidireccional | Se utiliza en sensores y comunicación RF. | Comunicación unidireccional (médica, industrial) |
| Dúplex | Dos núcleos | Transmisión bidireccional | Transferencia de datos en paralelo | Transferencia de datos bidireccional (Redes, Telefonía) |
| Blindado | Varía | Monomodo o multimodo | Protección metálica contra roedores y presión. | Entornos hostiles (subterráneos, militares) |
| Aéreo | Varía | Monomodo o multimodo | Resistente a los rayos UV y a la intemperie. | Instalaciones aéreas (postes, torres) |
| Tubo suelto | Fibras de 250 µm dentro de los tubos | Monomodo o multimodo | Tubos rellenos de gel para protección contra la humedad. | Uso en exteriores (redes de larga distancia) |
| Amortiguación ajustada | fibras amortiguadas de 900 µm | Monomodo o multimodo | Flexible, fácil de instalar | Uso en interiores (cables de conexión, redes cortas) |
6) Cable de fibra óptica Código de color: Estándar TIA-598C
Esta norma TIA-598C Es un código de colores mundial para documentar las fibras individuales que componen un cable de fibra óptica. Evita errores al conectar las fibras, permitiendo una rápida identificación de las mismas. Este estándar es compatible con fibras monomodo y multimodo, lo que aporta mayor flexibilidad a los sistemas de redes y telecomunicaciones. Veamos la siguiente tabla:
- Colores de fibra primarios (TIA-598C – 12 fibras)
| Recuento de núcleos (número de fibras) | Color |
| Fibra de un solo núcleo | Azul |
| Fibra de 2 núcleos | Naranja |
| Fibra de 3 núcleos | Verde |
| Fibra de 4 núcleos | Marrón |
| Fibra de 5 núcleos | Pizarra (gris) |
| Fibra de 6 núcleos | Blanco |
| Fibra de 7 núcleos | Rojo |
| Fibra de 8 núcleos | Negro |
| Fibra de 9 núcleos | Amarillo |
| Fibra de 10 núcleos | Violeta (púrpura) |
| Fibra de 11 núcleos | Rosa (rosa) |
| Fibra de 12 núcleos | Aqua (azul claro) |
Figura n.° Código de color de fibra óptica
- Colores de la cubierta exterior: identificación del tipo de fibra
| Color de la chaqueta | Tipo de fibra | Aplicaciones |
| Amarillo | Fibra monomodo (SMF) | Comunicación de larga distancia y alta velocidad |
| Naranja | Fibra multimodo (MMF, OM1 y OM2) | Transferencia de datos a corta distancia |
| Agua | Fibra multimodo (OM3 y OM4) | Redes de alta velocidad y corto alcance |
| Verde | Conectores pulidos en ángulo (APC) | Conexiones ópticas de baja reflexión |
7) Especificaciones del cable de fibra óptica
- Especificaciones generales del cable de fibra óptica
| Fibra monomodo (SMF) | Fibra multimodo (MMF, OM1 y OM2) | Fibra multimodo (OM3 y OM4) | |
| Diámetro del núcleo | 8-10 µm | 50 µm (OM2), 62,5 µm (OM1 | 50 µm |
| Diámetro del revestimiento | 125 µm | 125 µm | 125 µm |
| Longitudes de onda utilizadas | 1310 nm, 1550 nm | 850 nm, 1300 nm | 850 nm, 1300 nm |
| Atenuación (dB/km) | 0,2-0,5 dB/km | 3,0-3,5 dB/km | 2,3-3,5 dB/km |
| Transmisión de datos | Larga distancia (hasta 80 km) | Corta distancia (hasta 550 m) | Distancia corta a media (hasta 1 km) |
| Capacidad de velocidad | 10 Gbps a 400 Gbps | 10 Mbps a 1 Gbps | 10 Gbps a 100 Gbps |
- Especificaciones mecánicas y ambientales del cable de fibra óptica
| Resistencia a la tracción del cable | Radio mínimo de curvatura | Temperatura de funcionamiento | Temperatura de almacenamiento | Clasificación de impermeabilidad | Resistencia al fuego | |
| Cable de fibra óptica | 500-3000 N (depende de la aplicación) | 10-20 veces el diámetro del cable | -40°C a +85°C | -60°C a +85°C | IP67/IP68 para cables de exterior | LSZH (baja emisión de humo y cero halógenos) disponible |
- Rendimiento óptico de los cables de fibra óptica
| OM1 | OM2 | OM3 | OM4 | OS1 | OS2 | |
| Ancho de banda | 200 MHz·km | 500 MHz·km | 2000 MHz·km | 4700 MHz·km | Infinito (Sólo limitado por dispersión) | Infinito (Sólo limitado por dispersión) |
| Distancia máxima (10 Gbps) | 33 metros | 82 metros | 300 metros | 400 metros | 10-40 kilómetros | 40-80 kilómetros |
8) Precio del cable OFC
Cuando compra de cables de fibra óptica (OFC), su precio varía según sus requisitos, como el tipo de cable, el número de núcleos y la calidad. Por lo tanto, conocer estos aspectos le permite maximizar el valor de su inversión.
- ¿Qué tener en cuenta al comprar cables OFC?
- Tipo de fibra: Para un cable monomodo, el precio es menor (a partir de $0.10 por metro). Por el contrario, los cables multimodo son más caros (superan $0.50 por metro), ya que transmiten más información.
- Número de núcleos: Además, unos pocos núcleos resultan en un precio más bajo. Por ejemplo, un cable de 2 núcleos es mucho más económico que uno de 24 o 48 núcleos. Un mayor número de núcleos implica un mayor coste.
- Material de la chaqueta: De manera similar, los cables para exterior o resistentes al fuego serán más caros que los cables básicos para interior.
- Tipo de conector: Los cables de fibra cruda son más baratos que cables preterminados con conectores SC, LC o MPO.
| Monomodo (símplex, 2 núcleos) | Monomodo (12 núcleos, blindado) | Multimodo (OM3, dúplex, 2 núcleos) | Multimodo (OM4, 12 núcleos, blindado) | Alta densidad (MTP/MPO, más de 24 núcleos) | |
| Precio por metro | $0.10 – $0.50 | $0.80 – $2.00 | $0.50 – $1.50 | $2.00 – $5.00 | $5.00 – $20.00 |
9) Notas concluyentes
En resumen, los cables de fibra óptica (CFO) permiten la transmisión fluida de datos, a la vez que revolucionan las comunicaciones, incluyendo el 5G, la IA, las ciudades inteligentes, las telecomunicaciones, la tecnología médica avanzada, la tecnología espacial y muchas más. Estas tecnologías dependen de los CFO para garantizar una conectividad inalámbrica moderna.
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