La tecnología de transmisión de cables de fibra óptica cada vez más madura
Los medios de fibra óptica son cualquier medio de transmisión de red que generalmente utiliza fibra de vidrio o plástico en algunos casos especiales, para transmitir datos de red en forma de pulsos de luz. En la última década, la fibra óptica se ha convertido en un tipo cada vez más popular de medios de transmisión de red a medida que continúa la necesidad de mayor ancho de banda y tramos más largos.
La tecnología de fibra óptica es diferente en su funcionamiento que los medios de cobre estándar porque las transmisiones son pulsos de luz "digitales" en lugar de transiciones de voltaje eléctrico. Muy simple, las transmisiones de fibra óptica codifican los unos y los ceros de una transmisión de red digital activando y desactivando los pulsos de luz de una fuente de luz láser, de una longitud de onda dada, a frecuencias muy altas. La fuente de luz suele ser un láser o algún tipo de diodo emisor de luz (LED). La luz de la fuente de luz se enciende y apaga en el patrón de los datos que se codifican. La luz viaja dentro de la fibra hasta que la señal de luz llega a su destino previsto y es leída por un detector óptico.
Los cables de fibra óptica están optimizados para una o más longitudes de onda de luz. La longitud de onda de una fuente de luz particular es la longitud, medida en nanómetros (billonésimas de metro, abreviado "nm"), entre picos de onda en una onda de luz típica de esa fuente de luz. Puedes pensar en una longitud de onda como el color de la luz, y es igual a la velocidad de la luz dividida por la frecuencia. En el caso de la fibra monomodo (SMF), se pueden transmitir muchas longitudes de onda diferentes de luz a través de la misma fibra óptica en cualquier momento. Esto es útil para aumentar la capacidad de transmisión del cable de fibra óptica ya que cada longitud de onda de luz es una señal distinta. Por lo tanto, se pueden transportar muchas señales sobre el mismo hilo de fibra óptica. Esto requiere múltiples láseres y detectores y se conoce como Multiplexación por división de longitud de onda (WDM).
Típicamente, las fibras ópticas usan longitudes de onda entre 850 y 1550 nm, dependiendo de la fuente de luz. Específicamente, la fibra multimodo (MMF) se usa a 850 o 1300 nm y la SMF se usa típicamente a 1310, 1490 y 1550 nm (y, en sistemas WDM, en longitudes de onda alrededor de estas longitudes de onda primarias). La última tecnología está extendiendo esto a 1625 nm para SMF que se está utilizando para las redes ópticas pasivas (PON) de próxima generación para aplicaciones FTTH (fibra hasta el hogar). El vidrio a base de sílice es más transparente en estas longitudes de onda y, por lo tanto, la transmisión es más eficiente (hay menos atenuación de la señal) en este rango. Como referencia, la luz visible (la luz que puede ver) tiene longitudes de onda en el rango entre 400 y 700 nm. La mayoría de las fuentes de luz de fibra óptica funcionan dentro del rango infrarrojo cercano (entre 750 y 2500 nm). No puede ver la luz infrarroja, pero es una fuente de luz de fibra óptica muy efectiva.
Consejos: La mayoría de las fuentes de luz de fibra óptica tradicionales solo pueden operar dentro del espectro de longitud de onda visible y en un rango de longitudes de onda, no en una longitud de onda específica. Los láseres (amplificación de luz por emisión estimulada de radiación) y los LED producen luz en un espectro más limitado, incluso de longitud de onda única.
ADVERTENCIA: Las fuentes de luz láser utilizadas con cables de fibra óptica (como los cables OM3) son extremadamente peligrosos para su visión. Mirar directamente al final de una fibra óptica activa puede causar graves daños a las retinas. Podrías quedarte permanentemente ciego. Nunca mire al final de un cable de fibra óptica sin saber primero que no hay ninguna fuente de luz activa.
La atenuación de las fibras ópticas (SMF y MMF) es menor a longitudes de onda más largas. Como resultado, las comunicaciones de mayor distancia tienden a ocurrir a longitudes de onda de 1310 y 1550 nm sobre SMF. Las fibras ópticas típicas tienen una atenuación mayor a 1385 nm. Este pico de agua es el resultado de cantidades muy pequeñas (en el rango de parte por millón) de agua incorporada durante el proceso de fabricación. Específicamente, es una molécula terminal –OH (hidroxilo) que tiene su vibración característica en la longitud de onda de 1385 nm; contribuyendo así a una alta atenuación a esta longitud de onda. Históricamente, los sistemas de comunicaciones operaban a ambos lados de este pico.
Cuando los pulsos de luz alcanzan el destino, un sensor detecta la presencia o ausencia de la señal de luz y transforma los pulsos de luz en señales eléctricas. Cuanto más se dispersa la señal de luz o se enfrenta a los límites, mayor es la probabilidad de pérdida de señal (atenuación). Además, cada conector de fibra óptica entre la fuente de señal y el destino presenta la posibilidad de pérdida de señal. Por lo tanto, los conectores deben instalarse correctamente en cada conexión.
La mayoría de los sistemas de transmisión de fibra LAN / WAN usan una fibra para transmitir y otra para recepción. Sin embargo, la última tecnología permite que un transmisor de fibra óptica transmita en dos direcciones sobre el mismo hilo de fibra (por ejemplo, un CWDM MUX pasivo que utiliza la tecnología WDM). Las diferentes longitudes de onda de la luz no interfieren entre sí, ya que los detectores están sintonizados para leer solo longitudes de onda específicas. Por lo tanto, cuantas más longitudes de onda envíe a través de un solo hilo de fibra óptica, más detectores necesitará.
