Guía completa de la fibra óptica: funcionamiento, tipos y aplicaciones

Fibra óptica: la revolución en la transmisión de datos

La fibra óptica es un medio de transmisión que utiliza pulsos de luz para transportar información a través de largas distancias a velocidades increíbles. Su estructura consiste en un núcleo de vidrio rodeado por un revestimiento que refleja la luz, manteniendo la señal dentro del núcleo. Un diodo láser en un extremo genera los pulsos de luz, mientras que un detector en el otro extremo los convierte en señales eléctricas.

Componentes de la fibra óptica

• Núcleo: Generalmente de vidrio, es el encargado de transmitir la luz mediante reflexión.
• Revestimiento: Protege la transmisión de la luz y evita pérdidas, fabricado con materiales como el kevlar.
• Cubierta: Suele ser de plástico y protege toda la estructura de la fibra óptica.

Tipos de fibra óptica

Fibra monomodo

Propaga un solo rayo de luz, con un núcleo de diámetro menor que la multimodo. La transmisión es paralela al eje de la fibra, permitiendo alcanzar grandes distancias y velocidades de transmisión.

Fibra multimodo

El haz de luz se transmite por múltiples caminos, ideal para distancias cortas. Presenta mayor pérdida de señal que la fibra monomodo.

Principios de funcionamiento

La fibra óptica se basa en las leyes de la reflexión. El haz de luz se transmite por el núcleo y se refleja internamente, propagándose a lo largo de la fibra.

Ventajas y desventajas de la fibra óptica

Ventajas

• Gran ancho de banda
• Ligereza
• Pérdidas mínimas
• Flexibilidad

Desventajas

• Fragilidad
• Sensibilidad a la corrosión por agua
• Dificultad en los empalmes
• Limitación en la transmisión de potencia

Aplicaciones de la fibra óptica

• Comunicaciones: Transmisión de datos en redes de alta velocidad, generalmente utilizando fibra de vidrio.
• Sensores: Detección de cambios físicos como temperatura, presión o deformación.
• Iluminación: Transmisión de luz para fines decorativos o de señalización.
• Decoración y transmisiones submarinas: La fibra óptica ofrece versatilidad en diversas aplicaciones.

Conectores de fibra óptica

• ST: Conexión de poner y girar, con pérdidas de hasta 0,3 dB.
• SC: Conexión de poner y conectar, con pérdidas de 0,25 dB.
• FC: Conector redondo y enroscado, utilizado en fibra monomodo con pérdidas de 0,25 dB.
• LC: Conector cuadrado similar al RJ-45, con pérdidas de 0,1 dB.

Proceso de instalación de fibra óptica

1. Preparación de la fibra.
2. Pelado de la funda exterior, corte del kevlar sobrante y pelado de la funda interior y revestimiento.
3. Limpieza de la fibra con alcohol isopropílico y pelado final.
4. Comprobación de la transmisión de la señal con un comprobador.
5. Introducción del rayo láser emisor y verificación de la llegada de la luz al transmisor.

Tipos de empalme

Empalme mecánico

Unión de los extremos de las fibras en un soporte que alinea el núcleo y el revestimiento, utilizando pegamento o gel especial.

Empalme por fusión

Unión de las fibras mediante una descarga eléctrica entre electrodos, que funden las fibras por calor.

Comparativa de empalmes

• El empalme por fusión es más rápido de montar que el mecánico.
• El empalme por fusión es más costoso que el mecánico.
• El empalme por fusión ofrece mayor fijación, pero requiere más tiempo que el mecánico.