¿Cómo lo hace la fibra óptica para no perder intensidad con la distancia?

Tema en 'Tecnología' iniciado por Sele, 4 Nov 2017.

  1. Autor
    Sele

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    La fibra óptica ha traído a nuestros hogares una conexión a Internet a través de la luz infrarroja, con velocidades que actualmente alcanzan en la mayoría de hogares los 300 Mbps, pero que pueden llegar a los 400 Mbps, 500 Mbps, 1 Gbps o incluso 10 Gbps. Pero, ¿cómo trabaja y cómo puede transmitir esa velocidad sin pérdidas?

    La longitud de onda: el factor clave que influye en la atenuación

    Para ello, hay que irse a la longitud de onda de la fibra óptica y a cómo se transmite la luz. La “luz” es un concepto etéreo que representa una onda electromagnética dentro del espectro visible. El espectro electromagnético incluye otras ondas que el ojo humano no ve, como los rayos X, la radiación ultravioleta, las microondas, la señal de radio, TV o cobertura móvil, etc.

    La longitud de onda es inversamente proporcional a la frecuencia, por lo que una longitud de onda corta implicará una alta frecuencia, y viceversa. El espectro que el ojo humano puede ver recoge la luz cuya longitud de onda se encuentra entre los 400 y los 700 nanómetros, siendo la más baja la luz ultravioleta (400 nm) y la más alta la infrarroja (700 nm). Esta gama de colores es la misma región de máxima luz que muestra el sol, para la cual están adaptados nuestros ojos.

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    La fibra óptica, en su lugar, hace uso de longitud de onda mayores que la luz visible, lo que la sitúa en el campo de los infrarrojos. Normalmente encontramos longitudes de onda de 850, 1310, 1490 y 1550 nm (aunque también algunos en los 650 nm, visibles). El motivo para usar estas longitudes es muy sencillo: la atenuación es mucho más baja.

    Dispersión y absorción: lo que afecta a la atenuación

    La fibra es sensible a la absorción y la dispersión, las cuales afectan directamente a la atenuación. La absorción ocurre en diversas longitudes de onda por diminutas cantidades de vapor de agua en el cristal. La dispersión ocurre por la luz que rebota en los átomos y moléculas del cristal. Las longitudes de onda más larga tienen una menor dispersión. Es por esto que, por ejemplo, el cielo es azul; porque la luz del sol se pierde más fácilmente en el azul. También es el motivo por el que la cobertura móvil es mayor en las frecuencias de mayor longitud de onda (por ejemplo, los 800 MHz en el 4G).

    Por ello, las longitudes utilizadas lo son por ser largas y tener menor pérdida. Entonces, ¿por qué no se usan ondas más largas para reducir aún más la atenuación? Porque la longitud de onda infrarrojas opera en un equilibrio entre luz y calor. Si se aumenta la longitud de onda, aumenta el calor, convirtiendo la temperatura en ruido de fondo e interferencias.

    La fibra óptica de nuestro hogar usa 1310 nm para la subida y 1490 nm para la bajada

    De las tres cifras dadas anteriormente, tenemos la fibra óptica plástica (POF), que opera a 650 y 850 nm (usada en algunas conexiones a Internet, aunque más lentas que la fibra óptica normal), además de usos médicos, de iluminación o industrial. Los cables de sonido ópticos hacen uso de esta fibra plástica (flexible) con una longitud de onda de 650 nm, siendo ese el motivo por el que podemos ver la luz roja que emiten.

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    La de 850 y 1300 nm se usa para la fibra óptica multimodo para distancias cortas (entre edificios, por ejemplo), así como para redes LAN. Por último, tenemos la fibra óptica monomodo, que opera en los 1550 nm (aunque también encontramos 1310 nm). A 1550 nm, la atenuación es la mínima posible (0,2 dB/km), como podemos ver en el anterior gráfico, y que permite enlaces de hasta decenas y cientos de km entre cliente y central.

    En España para la fibra FTTH PON encontramos que se usa 1310 nm para subida y 1490 nm para bajada (la de 1550 nm, de sólo bajada, se usaba para TV, pero ha sido reemplazada por la IPTV que va por la señal de 1490 nm) con cables de 9/125 micrones de diámetro de cable como los que conectan nuestro router a la roseta de fibra.

    Fuente: ¿Cómo lo hace la fibra óptica para no perder intensidad con la distancia?
     
  2. shinku_medium

    shinku_medium antihedonista fantasioso

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    Interesante info, me gustó saber como enfrenta la señal interferencias diferentes al clásico cableado.
     
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