Atenuación en fibra óptica: pérdidas intrínsecas y extrínsecas

Resumen

El documento explica por qué la luz se debilita al propagarse por una fibra óptica y clasifica las pérdidas en intrínsecas, debidas al material y a la fabricación, y extrínsecas, relacionadas con la curvatura y los empalmes. Describe cada tipo de pérdida con sus causas principales, como la dispersión de Rayleigh, las imperfecciones del núcleo o las reflexiones de Fresnel. También indica el rango habitual de pérdidas por acoplo.

Puntos clave

La atenuación de la luz en la fibra aumenta con la distancia recorrida y depende de la longitud de onda y del material.
Las pérdidas intrínsecas se deben al proceso de fabricación y a propiedades físicas de la fibra.
La dispersión de Rayleigh se produce por impurezas del material que dividen el haz en varios rayos.
Las imperfecciones en la frontera núcleo-recubrimiento suelen producirse a una longitud de onda de 1330 nm.
Las pérdidas por reflexión de Fresnel ocurren donde cambia el índice de refracción, sobre todo en los extremos de la fibra.
Las pérdidas extrínsecas dependen de la curvatura de la fibra y de la calidad de los empalmes y conectores.
Los empalmes mecánicos presentan más pérdidas que los empalmes por fusión; las pérdidas por acoplo suelen oscilar entre 0,3 y 1,5 dB.

Ponte a prueba

Pérdidas intrínsecas en fibra óptica

La luz que se propaga por la fibra se debilita a medida que aumenta la distancia que recorre. Estas pérdidas se producen por la longitud de onda del haz usado y por el material de la fibra.

Las pérdidas intrínsecas son debidas al proceso de fabricación de la fibra, que introduce impurezas e imperfecciones en el acabado de la misma, y a fenómenos físicos relacionados con la propagación de la luz.

Pérdidas inherentes a la fibra

Se deben a propiedades físicas de la fibra, como las que tienen que ver con el material, que puede presentar impurezas que dividen el haz luminoso en varios rayos de diferentes direcciones, quedando el rayo principal atenuado. Esto se conoce como dispersión de Rayleigh.

Pérdidas de fabricación

Normalmente se deben a imperfecciones en la frontera entre el núcleo y el recubrimiento, que en lugar de ser totalmente lisas, presentan abultamientos o hendiduras de pequeño tamaño que hacen que el rayo rebote en ellas y se divida en varios rayos, atenuando el rayo principal. Se suele producir en una longitud de onda de 1330 nm.

Pérdidas por reflexión de Fresnel

Ocurren en las fronteras o en los límites donde cambie el índice de refracción, lo que produce que algunos rayos sean reflejados al medio de emisión. Este extremo se produce en los extremos de la fibra.

Pérdidas extrínsecas en fibra óptica

Este tipo de pérdidas puede depender de la habilidad del instalador a la hora de realizar empalmes y conectores.

Pérdidas por curvatura

Se producen en las curvas de la fibra debido al cambio del ángulo de incidencia en el límite núcleo-recubrimiento. El fabricante suministra el radio mínimo de curvatura posible.

Pérdidas por acoplo

Son las pérdidas que se dan cuando se pone algún tipo de conector o empalme en la fibra. Los empalmes mecánicos presentan mayores pérdidas que los empalmes por fusión. Estas pérdidas pueden ser debidas a:

Un mal corte.
Burbujas de aire.
Contaminación.
Inadaptación del índice de refracción.

Suelen oscilar entre 0,3 y 1,5 dB.

Preguntas frecuentes

¿Qué es la dispersión de Rayleigh en fibra óptica?

Es una pérdida intrínseca causada por impurezas del material de la fibra, que dividen el haz luminoso en varios rayos de distintas direcciones y atenúan el rayo principal.

¿Qué causa las pérdidas por curvatura en una fibra?

Se producen por el cambio del ángulo de incidencia de la luz en el límite núcleo-recubrimiento al curvarse la fibra. El fabricante indica el radio mínimo de curvatura admisible.

¿Qué causas provocan pérdidas por acoplo?

Un corte defectuoso, burbujas de aire, contaminación y una inadaptación del índice de refracción en conectores o empalmes.