Fibra Optica Multimodo -Caracteristicas, ancho de banda Una fibra multimodo tiene un núcleo de 50 ó 62,5 micrones y una cubierta de 125 micrones de diámetro. La fuente de luz que suele utilizarse con las fibras multimodo es un LED (Light Emitting diode). La distancia máxima para un enlace de fibra óptica multimodo (62.5/125) es de 3 km.
La fibra multimodo permite transportar simultáneamente haces de luz sobre numerosos modos o caminos. Dependiendo del índice de refracción podemos distinguir dos tipos de fibra multimodo:
Step Index (Indice Escalonado). En estas fibras el núcleo tiene un índice uniforme pero hay un cambio abrupto en el índice de refracción entre el núcleo y el revestimiento. Este tipo de fibras multimodo que está en desuso tiene una alta atenuación, alrededor de 30dB/km las fabricadas en vidrio y 100 dB/km las fabricadas en plástico.
Graded Index (Indice Gradual). En este tipo de fibras el índice de refracción va decreciendo gradualmente desde el centro del
núcleo hacia la frontera del revestimiento lo que reduce la dispersión entre los diferentes modos de propagación.
El estándar ISO/IEC 11801 clasifica las fibras multimodo:
OM1. Fibra multimodo con núcleo de vidrio y 62,5 micrones de diámetro. Ancho de banda de 200 Mhz y atenuación de 3,5 dB en longitud de onda de 850 nm.
OM2. Fibra multimodo con núcleo de vidrio y 50 micrones de diámetro. Ancho de banda de 500 Mhz y atenuación de 3,5 dB en longitud de onda de 850 nm.
OM3. Fibra multimodo optimizada con núcleo de vidrio y 50 micrones de diámetro. Ancho de banda de 1500 Mhz y atenuación de 3,5 dB en longitud de onda de 850 nm.
OM4. Estándar utilizado por TIA (Telecommunications Industry Association) pero sin adoptar aún por ISO International Organization for Standardization). Fibra multimodo optimizada de núcleo de vidrio que permite transportar 10 Gigabit Ethernet hasta 550 metros.
Las fibra multimodo OM1 y OM2 están muy extendidas y son ideales para utilizar con transmisores LED para velocidades de transmisión entre 10Mbps y 1000Mbps. Últimamente se impone la utilización de la fibra multimodo optimizada para laser, OM3. La fibra multimodo optimizada para laser (LOMMF) está diseñada para utilizarse con VCSELs (Vertical Cavity Surface-Emitting Lasers) de 850 nm y permite la transmisión de 10GbE sobre 300 metros de distancia. El color de la cubierta exterior suele utilizarse para identificar si un cable es monomodo o multimodo, pero este no es un método
fiable. El estándar TIA-598C sugiere que la cubierta exterior sea amarilla para la fibra monomodo, y naranja para la fibra multimodo. El método más fiable es leer las especificaciones del cable impresas en la cubierta.
-Tecnologia de fabricación Aunque parezca que la fibra óptica es flexible, está hecha de vidrio, que no puede soportar dobleces pronunciados o esfuerzos longitudinales. Por lo tanto la fibra es colocada dentro de cables con una técnica de construcción que permite que la fibra permanezca libre dentro de un tubo. Usualmente los cables de fibra óptica tienen muchas fibras, un elemento central de refuerzo y una o más capas metálicas para protección mecánica. Algunos cables incluso tienen pares de cobre para aplicaciones auxiliares. -Funcionamiento 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.
Ejemplo de aplicaciones y beneficios El equipo utilizado para las comunicaciones sobre fibra óptica multimodo es más barata que el utilizado para la fibra óptica mono-modo. La velocidad típica de transmisión los límites de distancia está ubicado en los 100 Mbit/s en distancias de hasta 2 kilómetros (100BASE-FX), 1 Gbit/s hasta 1000 metros y 10 Gbit/s hasta los 550 metros. Dada su alta capacidad y fiabilidad, la fibra óptica multi-modo se utiliza generalmente para aplicaciones troncales en edificios. Un número de usuarios en aumento disfrutan de los beneficios de la fibra cercana al usuario utilizándola en su propio domicilio. Las arquitecturas estándar como los cableados centralizados ofertan al usuario la habilidad de hacer uso de las capacidades de la fibra en cuanto a distancia centralizando la electrónica en una habitación dedicada a ésta. -Ventajas y desventajas Las fibras ópticas multimodo tienen la ventaja de exigir un acople de la luz menos preciso, al permitir el trabajo tanto con fuente de luz Láser como con fuente de luz Led. Las fibras de tipo monomodo trabajan únicamente con fuente de luz Láser. Pero las fibras ópticas multimodo tienen el inconveniente de que poseen un ancho de banda menor que las fibras monomodo. Un ancho de banda menor significa que por una fibra multimodo la velocidad máxima en bits por segundo va a ser menor que en una fibra monomodo. Esta menor velocidad se produce por la denominada dispersión modal de las fibras ópticas. -Amplificadores En fibra óptica, un amplificador óptico es un dispositivo que amplifica una señal óptica directamente, sin la necesidad de convertir la señal al dominio eléctrico, amplificar en eléctrico y volver a pasar a óptico. -Conectores En un principio, las conexiones de fibra involucran cortar la fibra, aplicarle un pegamento a un conector y pulir el extreme de la fibra. Esta operación requiere herramienta especial y equipo de prueba para asegurar una Buena conexión. A medida esta técnica se sigue
utilizando en la actualidad, las herramientas utilizadas para cortar, alinear y unir las fibras han sido mejoradas y simplificadas. La pérdida por conexión varía, dependiendo del tipo de conexión pero el rango típico es de 0.2 dB a 1 dB. Hay muchos tipos de conectores estandarizados que se utilizan para unir o terminar los cables de fibra óptica. Éstos incluyen:
Usado en conexiones entre y dentro de edificios, seguridad, en aplicaciones industriales y navales ST Usado en comunicación de datos y aplicaciones de telecomunicaciones SC Duplex
SC Usado en comunicación de datos y aplicaciones de telecomunicaciones FC Usado en algunas redes de fibra óptica
FDDI
Usado en donde se requiere gran cantidad de interconexiones o una gran densidad, Arreglo MT
LC
-Calculo de un enlace Para calcular la perdida estimada de un enlace, es necesario saber la atenuación (dB/Km) que nos da el fabricante. También dependerá mucho de que fibra se esté usando MM o SM. En caso de no conocer la atenuación por kilometro de la fibra, se podrá tomar el valor que nos da ANSI. Si es Fibra MM trabajando a 850nm (Longitud de Onda) la atenuación por kilometro será de 3.5 dB/Km, si trabaja a 1300nm (longitud de Onda) la atenuación será de 1.5 dB/Km. Si la fibra es SM tomaremos los siguientes valores, 1.0 dB/Km si la fibra es instalada en Planta Interna y 0.5 dB/Km si la fibra es instalada en Planta Externa. Paso 1.- Multiplicar la longitud del cable por la atenuación del fabricante o de ANSI Ejemplo: 800mts de fibra MM a 850nm ANSI 3.5dB/Km 0.8km X 3.5dB/Km = 2.8dB Paso 2.- Multiplicar la atenuación de cada conector dentro del enlace (por hilo) 1 par de conectores es igual a un Acoplador, un acoplador tiene un valor de
0.5dB Ejemplo: 2 conectores ST; 2 ST = 1 Acoplador = 0.5dB Paso 3.- sumar los Empalmes mecánicos o por fusión que se encuentren dentro del enlace. Ejemplo: 3 Empalmes por Fusión; 1 empalme = 0.3dB 3 X 0.3dB = 0.9dB Paso 4.- hay que agregar un margen de reparación (dependiendo de la distancia y condiciones de instalación) aquí se pueden agregar 1 o 2 dB de margen, contemplando alguna reparación extra en la instalación Paso 5.- Sumar todos los valores Paso 1 + Paso 2 + Paso 3 + Paso 4 = Atenuación del Cableado Pasivo