FOP Modulo 1 FU 220520993216514651133.pptx

W W W . ZTE . C O M. CN
CURSO
FIBRAS ÓPTICAS
ABR - AGO / 04 / 2009
Instructores
Dr. Nelson Pérez García (ULAMérida)
Dr. Armando Borrero (ULAMérida)
M.Sc. José Bernardo Peña (UDOAnzoátegui)
Ing. Eduardo Ramírez (IECOMMérida)
 Duración: 24 horas
 Horario: Mañana: 8:30 am a 12:00 pm
 Tarde: 1:30 pm a 5:30 pm

W W W . ZTE . C O M. CN
Modulo 1: Fibras Ópticas

Una Empresa de la UCV
Lámina 3
Nelson Pérez, Armando Borrero, José B. Peña, Eduardo Ramírez@Curso Fibra Óptica
CONTENIDO
 Antecedentes históricos
 Teoría de la fibra óptica
 Parámetros de Transmisión
 Tipos de fibra óptica
 Campo de uso de las fibras
 Definición de los parámetros mecánicos
 Estándares de las fibras monomodo
 Tecnologías de las fibras ópticas
 Estructura y tipos de los cables de fibra óptica
 Protección de los cables y materiales más utilizados
 Tipos de tendidos de los cables
 Máquinas utilizadas para el tendido
 Criterios prácticos de instalación
 Proceso de fabricación de los cables de fibra óptica

Lámina 4
OBJETIVO
Al finalizar este módulo, el participante habrá
adquirido los conceptos básicos sobre las fibras
ópticas y las ventajas de su utilización, Asimismo,
estará en capacidad de identificar los aspectos
técnicos que caracterizan las diferentes tecnologías
de fibras ópticas y sus procesos instalación

Lámina 5
ANTECEDENTES HISTÓRICOS

Lámina 6
Aproximadamente 2500 a.c.: Primeros vidrios (Mesopotamia)
1608: Revelación del primer telescopio en los Países Bajos.
Patente primero a Hans Lipperhey (alemán), y después a
Jacob Metius of Alkmaar (Países Bajos), de un aparato “para
ver cosas lejanas como si estuviesen cerca”. Este aparato era
una combinación de lentes cóncavos y convexos que
ampliaban la imagen de 3 a 4 veces
1609: Galileo (italiano) tornó famoso el telescopio. Catalejos
de ampliación x 3, x 8 y x 20. Con este último, Galileo
consiguió ver la Luna, 4 lunas de Júpiter y parches
nebulares de las estrellas

Lámina 7
1626: Willebrord Snellius (holandés) descubrió la
famosa Ley de Snell, la cual calcula el ángulo de
refracción de la luz al atravesar una superficie que
separa dos (02) medios con distintos índices de
refracción
1668: Isaac Newton (Reino Unido) inventó el primer telescopio
reflectivo, basado en espejos, que reflejan la luz en el punto
focal de parábolas, mostrándo la imagen a través de un ocular
1668: Isaac Newton (Reino Unido) descubre que la luz se
propaga de forma similar a las ondas sonoras  la
propagación de la luz se puede estudiar como una onda
mecánica

Lámina 8
1790: Claude Chappe (francés) construye un
telégrafo óptico, basado en um sistema de
telescopios, para establecer un enlace entre Paris
y Estraburgo. Podía transmitir información a 200
km en 15 minutos
1870: John Tyndal (Reino Unido), utilizó un chorro
de agua que fluía de una cubeta a otra, y un
haz de luz, para demostrar que el haz de
utilizó reflexión interna a través del camino
específico determinado por el chorro de agua
1810: Augustin-Jean Fresnel (francés) establece las bases
matemáticas para la propagación de ondas

Lámina 9
1873: James Clerck Maxwell (Reino Unido) formula las
ecuaciones de las ondas electromagnéticas
1874: Chicolev (ruso) hace conducir la luz solar a través
de tubos metálicos huecos espejados en su interior
1888: Heinrich Hertz (alemán) confirmó las ondas
electromagnéticas y su relación con la luz
1897: John Strutt o Lord Rayleigh (Reino Unido), formuló el
análisis matemático de una guía de onda circular

Lámina 10
EVOLUCIÓN DE LA
COMUNICACIÓN ÓPTICA
Lámpara
Transmisión en espacio
libre Celda
fotoeléctrica
Lámpara
Láser
Guía de lentes
Guía de espejos
Fotomultiplicado
r
Láser
de gas
Lentes de
gas
Fotodiodo
(PD = Photodiode)
Película delgada Guía de onda
Fibra óptica
Diodo láser
Fotodiodo de avalancha
(APD = Avalanche Photodiode)

Lámina 11
TEORÍA DE LA FIBRA ÓPTICA

Lámina 12
FIBRA ÓPTICA
Los sistemas de fibra óptica satisfacen los requisitos de:
 Fidelidad de la transmisión:
 Relación señal/ruido (señales analógicas)
 Tasa de error (señales digitales)
 Capacidad de información en términos de:
 Anchura de banda/velocidad de transmisión
 Multiplexación de canales
 La distancia entre vanos de repetición:
 Un factor de mérito de un enlace punto a punto es el
producto ancho de Banda x distancia.
 Costo
 Reducción de costo/bit: materiales, costo, capacidad,
fiabilidad, instalación, O&M.

Lámina 13
FIBRA ÓPTICA
Fundamento Físico: Estructura óptica (guía de ondas dieléctrica)
donde se confina y propaga la señal luminosa procedente de una
fuente de luz externa.
La información (voz, dato, imagen) es transportada por la luz
que se propaga en el interior de la fibra.
Los rayos luminosos rebotan en el borde del revestimiento.
Su trayectoria (comúnmente denominada modo) es múltiple en
las fibras multimodo y única en las fibras monomodo.

Lámina 14
 Cuando un haz de luz incide sobre la superficie de
separación entre dos medios parte de la energia se “refleja”
volviendo al mismo medio del cual provenía y parte de la
energía se “refracta”
 La refracción es el fenómeno por el cual la energía ingresa
al segundo medio pero el haz de luz sufre un cambio de
ángulo.
PROPAGACIÓN DE LA LUZ EN LA
FIBRA ÓPTICA

Lámina 15
El rayo guiado es posible gracias a la reflexión total que ocurre
dentro del núcleo de la fibra
La reflexión total dentro del núcleo tiene lugar sólo para un ángulo
de incidencia , tal que sen  < (2/ 1)
Ángulo crítico c, es tal que sen c = (2/ 1)
PROPAGACIÓN DE LA LUZ EN LA
FIBRA ÓPTICA

Lámina 16
Fibra de índice escalonado (step-index fiber): índice de
refracción cambia abruptamente entre el núcleo y el
revestimiento
FIBRA ÓPTICA

Lámina 17
Fibra de índice gradual (graded-index fiber): índice de
refracción del núcleo no es constante, y decrece
gradualmente desde su valor máximo 1 (en el centro del
núcleo) hasta su valor mínimo 2 (en la superficie de
separación entre el núcleo y el revestimiento)
































































a
;
2
-
1
1
a
;
a
-
1
1
)
(
 = determina el perfil del índice
(por ejemplo, en una fibra de
índice-parabólica tiene un valor
igual a 2)
1
2
-
1























FIBRA ÓPTICA

Lámina 18
APERTURA NUMÉRICA
El ángulo i máximo (im) para el cual ocurre reflexión total dentro del
núcleo de la fibra se determina por la Ley de Snell de ángulo de
refracción. Es decir:
o sen im = 1sen c  (1
2
- 2
2
)1/2
o sen im es la apertura numérica (NA = aperture numerical) 
capacidad de enfoque de la luz en una fibra óptica 
NA = (1
2
- 2
2
)1/2
 1(2)1/2
con  = (1 - 2 )/1

Lámina 19
MODOS DE PROPAGACIÓN
Surgen de la solución de la ecuación de onda, derivada a su
vez de las ecuaciones de Maxwell
  0
E
2
o
k
2
E
2 




Para la solución de la ecuación de onda, se considera
simetría cilíndrica




 2
c
o
k c = velocidad de la luz = 3 x 108
m/s
 = longitud de onda (m)

Lámina 20
Hay varios tipos de dispersión, según el tipo de fibra:
 En fibra multimodo ocurre la dispersión modal o intermodal
 En fibra monomodo hay la dispersión intramodal, que tiene
dos componentes:
TIPOS DE DISPERSIÓN
 Dispersión de material, a
veces llamada también
dispersión cromática
 Dispersión por guía de
ondas
Dispersión total
ó cromática

Lámina 21
 Se debe a que los haces de luz (modos) por medio de los
cuales se propaga el pulso no recorren todos
exactamente la misma distancia (fibras multimodo).
 Para comparar fibras se utiliza un parámetro denominado
ancho de banda modal (MHz*Km).
DISPERSIÓN MODAL (Intermodal)

Lámina 22
DISPERSIÓN EN FIBRAS
MONOMODO
La principal ventaja de la fibra monomodo es que está libre la
dispersión intermodal (la cual sólo ocurre en fibras monomodo).
Sin embargo, si se transmite un pulso a través de una fibra
monomodo, dicho pulso presenta cierto ensanchamiento debido a
las ligeras, pero de igual forma diferentes velocidades de grupo de
las componentes espectrales del pulso.
GVD (Group-velocity dispersion) = dispersión intramodal = dispersión
cromática de la fibra
Fuente: Wikipedia
Ensanchamiento del pulso
Solapamiento

Lámina 23
Ensachamiento del pulso en una fibra monomodo:



 L
D
T
2
2
c
2
-
D 



 = Rango de longitudes de onda emitidas
por el transmisor
Parámetro de dispersión [ps/(km-nm)]
GVD
 = constante de
propagación
L = Longitud de la fibra

Lámina 24
DISPERSIÓN INTRAMODAL
El efecto de la dispersión intramodal en el ancho de banda B
que puede ser transmitido por la fibra se puede estimar a
partir del criterio:
1
D
BL 


Para fibras de sílica, D, en la región próxima a longitud de
onda 1,3 m, es de aproximadamente 1 ps/(km-nm)
Para un láser semiconductor,  está entre 2 nm y 4 nm 
BL puede ser superior a 100 (Gbps x km)
Si  se puede reducir por debajo de 1 nm  BL puede
ser exceder 1 (Tbps x km)

Lámina 25
G
D
M
D
D 

DM se debe a la variación de índice de refracción de la sílica
con la frecuencia angular óptica   ()
DM relacionada con las frecuencias de resonancia característica
en las cuales el material absorbe la radiación electromagnética
DM = Dispersión del material
DG = Dispersión de la guía de onda


















 ZD
-
1
22
1
M
D
ZD = zero-dispersion wavelength (longitud de onda de cero dispersión).
1,25 m <  < 1,66
m
DISPERSIÓN INTRAMODAL
Para la sílica pura, ZD = 1,276

Lámina 26
DSF (Dispersion-shifted fibers)
Fibras monomodo en las cuales el perfil
del índice de refracción núcleo-
revestimiento es adaptada para
desplazar la “longitud de onda de
dispersión cero”, desde su ventana
natural, en 1,3 m (para sílica pura)
hasta la ventana de “mínima pérdida”, en
1,55 m  la fibra puede operar al
mismo tiempo en bajo dispersión y baja
atenuación.

Lámina 27
 Operan fuera de la ventana de comunicación tradicional  se
minimizan el “four-wave mixing” y otros efectos no lineales
 Existen dos (02) tipos de fibras NDSF: NZD+ y NZD- (difieren
en sus longitudes de onda de dispersión “cero”)
NDSF
(Nonzero dispersion-shifted fibers)
 NZD+ opera generalmente en 1,51 m
 NZD- opera generalmente en 1,58 m

Lámina 28
 La dispersión cromática D es relativamente baja en un
rango amplio de longitudes de onda (generalmente, desde
1,3 m a 1,6 m
DFF (Dispersion-flattened fibers)

Lámina 29
DISPERSIÓN POR MODO DE
POLARIZACIÓN
 PMD = Polarization-Mode Dispersion
 Caso especial de la dispersión Modal
 Se debe a la “birrefringencia” (causada por la degeneración
existente entre las componentes ortogonalmente polarizadas
del modo fundamental, cuando existen defectos en la
simetría axial de la fibra)
 El ensanchamiento del pulso debido a PMD es relativamente
pequeño comparado con la dispersión cromática D.

Lámina 30
VENTANAS DE OPERACIÓN

Lámina 31
 Al igual que en otros medios de transmisión, es el parámetro que
especifica las pérdidas de potencia luminosa que se produce en
una F.O de longitud determinada (L).
 Limita la longitud del enlace sin amplificación intermedia
 Se expresa en dB por unidad de longitud dB/km.
 Atenuación específica: Multiplicando la atenuación específica
(dB/km) por la longitud total de la fibra  atenuación o pérdida
total de la fibraAtenuación en la fibra.
 Pérdidas extrínsecas e intrínsecas
Extrínsecas
• Pérdidas por curvatura
• Pérdidas por conexión y
empalme
PARÁMETROS DE TRANSMISIÓN
DE LA FIBRA
Intrínsecas
•Pérdidas inherentes a la fibra
•Pérdidas producto del proceso de
fabricación de la fibra
•Reflexión de Fresnel

Lámina 32
 Se deben al cambio del ángulo de incidencia en la superficie de
separación núcleo-revestimiento
 Si el radio de curvatura es mayor que el radio de curvatura
mínimo de fibra  pérdidas por curvatura son despreciables
 Pérdidas por microcurvaturas: curvas pronunciadas del núcleo,
con desplazamientos de un por pocos milímetros, causadas por
la protección exterior de la fibra, fabricación, procedimiento de
instalación. Pueden ser significativas para grandes distancias
PÉRDIDAS POR CURVATURA
3
-
c
0,996
-
2,748
3
2
-
1
20
c
r

























 





rc = radio crítico de curvatura
Fibra monomodo

Lámina 33
PÉRDIDAS POR CURVATURA

Lámina 34
Las pérdidas por conectores pueden ser originadas por:
 Suciedad o contaminantes del conector
 Instalación inapropiada del conector
 “Cara” dañada del conector
 Corte deficiente
 Desadaptación del índice de refracción
 Desadaptación del diámetro del núcleo, etc.
 Desalineamiento de los núcleos de las fibras empalmadas
PÉRDIDAS POR CONEXIÓN
 Las Pérdidas Dependen del tipo de conector utilizado (oscilan
entre 0,2 dB y 1 dB).

Lámina 35
PÉRDIDAS POR CONEXIÓN
 Pérdida de Inserción. Especifica la perdida de potencia
que se produce en la conexión
 Pérdidas de retorno. Especifica la perdida de la potencia
que retorna en una fibra al reflejarse en un dispositivo en
relación con la potencia incidente en el mismo.

Lámina 36
Las pérdidas por empalme se pueden deber a;
 Mal corte
 Desalineamiento de los núcleos de las fibras empalmadas
 Burbujas de aire
 Contaminación
 Desadaptación del índice de refracción
 Desadaptación del diámetro del núcleo, etc
PÉRDIDAS POR EMPALME
Los empalmes son conexiones permanentes entre:
 Latiguillos (salida del equipo o regleta de conexiones) y fibra
del cable.
 Puerto de salida de acopladores y fibra del cable
 Entre fibras de segmentos de cables
 Pérdidas por empalme de fusión son menores de 0,2 dB

Lámina 37
 Las impurezas en el vidrio y la absorción de la luz a nivel
molecular  pérdidas que no se pueden eliminar durante
el proceso de fabricación de la fibra
 Dispersión de Rayleigh: se deben a las variaciones de la
densidad óptica, así como a la composición y estructura
molecular. Los rayos de luz que se encuentran estas
variaciones e impurezas se dispersan en muchas
direcciones
PÉRDIDAS INHERENTES A LA
FIBRA
4
C
R



R = pérdidas intrínsecas de fibras de sílica, por dispersión de Rayleigh
C = varia en el rango de 0,7-0,9 (dB/km)-m4
 Para  = 1,55 m  R varia entre 0,12-0,16
dB/km

Lámina 38
 Debidas a las irregularidades que se presentan el
proceso de fabricación de la fibra
PÉRDIDAS RESULTANTES DE LA
FABRICACIÓN DE LA FIBRA
 Ejemplo: un cambio en el diámetro del núcleo, de 0,1% = pérdidas
de 10 dB/km

Lámina 39
 La reflexión de Fresnel tiene lugar en cualquier frontera de una
superficie de separación de dos (02) medios con diferentes ,
causando que parte de los rayos incidentes sean reflejados al
primer medio
 Ejemplo: el extremo de una fibra, en el cual aproximadamente
4% de la luz que viaja del aire al núcleo, es reflejada de vuelta
al aire
REFLEXIÓN DE FRESNEL
2
2
1
2
2
-
1
R
P


























PR = potencia de luz reflejada
en el extremo de la fibra
 PR (en porcentaje de luz) en la frontera de los medios aire-
vidrio, se puede ver fácilmente observar en la traza que se
obtiene con un OTDR (Optical Time Domain Reflectometer)

Lámina 40
ATENUACIÓN Y DISPERSIÓN
Características de Atenuación y Dispersión de fibras
Monomodo (SM)

Lámina 41
ANCHO DE BANDA FRECUENCIAL
DE LA FIBRA
 El concepto de ancho de banda frecuencial f3 dB, de la fibra
óptica proviene de la teoría general de sistemas lineales
invariantes en el tiempo (una fibra óptica puede ser tratada
como un sistema lineal)
 Sin embargo, dado que en según la teoría de comunicaciones
eléctricas, el f3 dB de un sistema lineal se define como la
frecuencia a la cual la potencia eléctrica disminuye 3 dB (1/2
en unidades lineales), la conversión de potencia óptica a
corriente eléctrica, hace con que el ancho de banda eléctrico
de 3 dB, equivalga a  en realidad, una fibra óptica NO
es un sistema lineal.
 No obstante, si el ancho de banda espectral del transmisor es
“mucho mayor” ancho de banda espectral de la señal  la
fibra óptica se puede aproximar a un sistema lineal
2
/
1

Lámina 42
 Para sistemas de comunicaciones ópticas que operan en
frecuencias distantes de la longitud de onda de
dispersión cero, el ancho de banda de la fibra es dado
por:
L
D
0,188
B
d
3
f



 = ancho de banda espectral RMS del transmisor (m)
 Para sistemas de comunicaciones ópticas que operan en
frecuencias de longitud de onda de dispersión cero, el
ancho de banda de la fibra es dado por:
2
L
S
0,616
B
d
3
f



S = parámetro de dispersión de segundo
orden [ps/(km-nm2
)
DE LA FIBRA

Lámina 43
 Sin embargo, el producto BL se reduce a 0,1 THz-km,
para una fibra estándar con D = 18 ps/(km-nm)
 Para una longitud de onda de 1,55 m,
S = 0,05 ps/(km-nm2
) y  = 1 nm
F3 dB L  32 THz-km
DE LA FIBRA

Lámina 44
TIPOS DE FIBRA ÓPTICA

Lámina 45
 SMF = Single-mode optical fiber
 La fibra se diseña para que sólo se transmita el modo
HE11, también conocido como “modo fundamental”
 Diámetro del núcleo oscila entre 8 m y 10 m, y
revestimiento 125 m
 Tiene índice de perfil de refracción de una fibra
multimodo de índice escalón
 No presenta dispersión intermodal (dispersión modal)
 Mayor ancho de banda y mayor distancia de cobertura,
en comparación con las fibras multimodo
FIBRAS MONOMODO

Lámina 46
 Ancho de banda afectado de la dispersión por modo de
polarización y por la dispersión intramodal o cromática
 El equipo utilizado para fibras monomodo es más costoso
que el utilizado para fibra óptica multimodo, ya que
requiere transmisores tipo laser, para posibilitar el mayor
porcentaje posible de acople del láser con la fibra.
 Sin embargo, la fibra monomodo es generalmente menos
costosa que la fibra multimodo
 Tipos: DSF, NSDF, DFF
 Utilizadas para  iguales o mayores a 1,3 m (1300 nm)
 Actualmente, se pueden alcanzar velocidad de
transmisión superiores a 10 Gbps, en centenas de
kilómetros
FIBRAS MONOMODO

Lámina 47
 Nota: El número de modos dentro de una fibra se
determina por el parámetro V, también conocido
como frecuencia normalizada (V  )

















2
1
a
2
V
 La condición de “corte” de todos los modos de
propagación dentro de la fibra, excepto el modo
fundamental, está determinada también por V. El
modo fundamental es siempre transmitido dentro de
cualquier fibra
 Para una fibra monomodo V < 2,405
FIBRAS MONOMODO

Lámina 48
Determine el radio máximo que debe tener una fibra
monomodo, que opera en una longitud de onda mayor a
1,2 m. Considere que 1 = 1,45, y  = 5 x 10-3
¿Cuál debe ser el valor de  para que radio de la fibra
monomodo del ejemplo en cuestión sea de 4 m?
Respuesta
a < 3,2 m
Respuesta
 = 3 x 10-3
FIBRAS MONOMODO

Lámina 49
 MMF = Multi-mode optical fiber
 Se transmiten varios modos simultáneamente
(pueden ser fácilmente mayor a mil)
FIBRAS MULTIMODO
 Cortas distancias (dentro de edificios o campus).
 Pares típicos velocidad de transmisión/distancia son:
100 Mbps para 2 km, 1 Gbps para 500-600 metros,
10 Gbps para 300 metros

Lámina 50
 Su mayor núcleo facilita las conexiones, permitiendo, por
ejemplo, el uso de LEDs o VCSLE (vertical-cavity surface-
emitting lasers).
  = 0,85 m (850 nm)
 Ancho de banda limitado por la dispersión modal
 Tipos: de índice escalonado y de índice gradual
 Puede ser descrita por los diámetros de su núcleo y
revestimiento, por ejemplo, 62,5/125 m
FIBRAS MULTIMODO





2
2
-
2
1
2D
1
M
M = número de modos en la
fibra multimodo
D = Diámetro de la fibra

Lámina 51
CAMPOS DE USO DE LA FIBRA

Lámina 52
Diferentes tipos de redes
de comunicaciones:
backbone, distribución y
acceso, para voz, audio,
video, datos a alta
velocidad, etc
USOS DE LA FIBRA ÓPTICA
Red de telecomunicaciones

Lámina 53
Sensores ópticos: medición de
temperatura, presión, tensiones,
etc., con aplicaciones en pozos
petroleros, puentes, aviones,
etc.
Sensor de nivel
Sensor para medición de la
salinidad marina
Sensores de luz
Sensor de temperatura

Lámina 54
 Aplicaciones médicas o industriales, para el guiamiento de luz
hasta un objetivo que no se encuentra en la línea de visión
 Fabricación de endoscopios (utilizado, por ejemplo, en
medicina para visualizar objetos a través de agujeros
pequeños) utilizando latiguillos de fibra  fibroscopios. Por
ejemplo, laringoscopios, rectoscopios, broncoscopios,
vaginoscopios gastroscopios, entre otros
 Los endoscopios basados en fibroscopios, son también
utilizados en arqueología
Fibroscopio

Lámina 55
 Aplicaciones militares, por la seguridad lógica que ofrece la
fibra
 En sistemas de transporte ferroviarios y metropolitanos, para
transmisión de voz y video, control y adquisición de datos,
mando y señalización
 Detección de peso de vehículo en peajes
Sensor para
detección de peso
Sistema ferriviario

Lámina 56
 Sistemas de seguridad física
 Control de procesos industriales
 Como componente en la confección del hormigón translúcido
(mezcla de hormigón y fibra óptica formando un nuevo
material que ofrece la resistencia del hormigón pero
adicionalmente, presenta la particularidad de dejar traspasar
la luz de par en par)
 Iluminación en edificios, recogiendo, por ejemplo, la luz en la
azotea y llevarla mediante fibra óptica a cualquier parte del
edificio
 Usos decorativos, incluyendo iluminación, árboles de Navidad

Lámina 57
DEFINICIÓN DE LOS PARÁMETROS
MECÁNICOS DE LA FIBRA ÓPTICA

Lámina 58
PARÁMETROS MECÁNICOS DE LA
FIBRA ÓPTICA
 Las propiedades mecánicas de la fibra óptica son una
medida de la capacidad de la fibra para mantener
integra su estructura durante los procesos de
manufacturación e instalación de la misma. También
es una medida de la vida útil de la fibra
 Medida de la capacidad del cable para separar los
hilos de fibras, y permitir que dichos hilos mantengan
un nivel específico de potencia óptica, a pesar de la
posible aplicación de varias fuerzas externas

Lámina 59
PARÁMETROS MECÁNICOS DE LA
FIBRA ÓPTICA
 Propiedades del revestimiento: auto-adhesión,
encogimiento, fuerza de elongación y extensión
 Resistencia de vibración del cable
 Doblamiento cíclico
 Compresión del relleno del tubo
 Curvatura
 Vibración
 Resistencia de impacto

Lámina 60
RECOMENDACIONES ITU-T PARA FIBRAS
MONOMODO

Lámina 61
RECOMENDACIONES ITU-T
Recomendación Nombre
G.650.1 Definición y métodos de prueba para atributos lineales y
determinísticos del cable fibra óptica monomodo
G.650.2 Definición y métodos de prueba para atributos estadísticos y no
lineales del cable de fibra óptica monomodo
G.650.3 Métodos de prueba para secciones instaladas de cables de fibra
óptica monomodo
G.652 Características de un cable de fibra óptica monomodo
G.653 Características de un cable de fibra óptica DSF
G.654 Características de un cable de fibra óptica CSF (cut-off shifted fiber)
G.655 Características de un cable de fibra óptica NDSF
G.656 Características de un cable de fibra óptica NDSF para transporte
óptico de banda ancha
G.657 Características de un cable de fibra óptica BLIF (Bending Loss
Insensitive fiber) para redes de acceso

Lámina 62
RECOMENDACIONES ITU-T

Lámina 63
TECNOLOGÍA DE LAS FIBRAS ÓPTICAS

Lámina 64
HFC (Hybrid Fiber Coax)
 Redes hibridas de telecomunicaciones que combina fibra óptica
con cable coaxial, para brindar servicios múltiples servicios
(voz, datos, video, Televisión)
 La principal aplicación es la transmisión de televisión por cable

Lámina 65
 Red en la que los componentes activos existentes entre el
operador y el usuario son sustituidos por divisores ópticos
pasivos (splitter), para guiar la información transmitida a través
de dicha red
 Costos de implementación reducidos de manera significativa
 Son utilizadas en las redes FTTH
PON (Passive Optical Network)

Lámina 66
 Red de acceso al usuario basada en fibra óptica =múltiples
servicios de banda ancha de forma simultánea
 Soporta WDM (Wavelength Division Multiplexing)
FTTH (Fiber To The Home)

Lámina 67
 Múltiples servicios: voz, Ethernet, etc
 Distancias de cobertura de hasta 20 km
 Altas Velocidades de transmisión (2,5 Gbps)
GPON (Gigabit-Capable PON)

Lámina 68
 Evolución de las redes LAN de Ethernet a Fast Ethernet o
Gigabit Ethernet, manteniendo las características del estándar
IEEE 802.3
 Son más eficientes para transporte de tráfico basado en IP
EPON (Ethernet PON)

Lámina 69
 Tecnología basada en la multiplexación de varias señales sobre
una sola fibra óptica, mediante portadoras ópticas de diferentes
longitud de onda
WDM (Wavelength Division
Multiplexing)

Lámina 70
ESTRUCTURA DE LOS CABLES
DIFERENTES TIPOS DE CABLES DE
FIBRA ÓPTICA

Lámina 71
CABLES DE FIBRA ÓPTICA

Lámina 72
Tipos de cables según su composición:
• Núcleo de plástico - cubierta plástica.
• Núcleo de vidrio - cubierta de plástico (PCS, núcleo silicio cubierta
plástico).
• Núcleo de vidrio - cubierta de vidrio (SCS, silicio cubierta de
silicio)
Las fibras de plástico son más flexibles y más fuertes, fáciles de
instalar, pueden resistir mejor la presión y pesan aproximadamente
60% menos que el vidrio. Desventaja: alta atenuación: no
propagan la luz tan eficientemente como el vidrio. Las de plástico
se limitan a distancias relativamente cortas, dentro de un solo
edificio.
Las fibras con núcleos de vidrio tienen baja atenuación. Las PCS
son menos afectadas por la radiación y, por lo tanto, más atractivas
a las aplicaciones militares. Los cables SCS son menos fuertes, y
más sensibles al aumento en atenuación cuando se exponen a la
radiación.

Lámina 73
Los cables de fibra óptica están disponibles en dos (02)
construcciones básicas:
 Cable de Estructura Ajustada y
 Cable de Estructura Holgada.

Lámina 74
Cable de Estructura Ajustada
Cordón de fibra óptica de
estructura ajustada
Fibra
Revestimiento
Buffer 900 um
Elemento de
tracción
Cubierta exterior
Está formado por un tubo de plástico o
vaina en cuyo interior se encuentra
alojado, en forma estable, el conductor
de fibra óptica.
Contiene varias fibras con protección
secundaria que rodean un miembro
central de tracción, todo cubierto de una
protección exterior.
La protección secundaria consiste en
una cubierta plástica de 900 μm de
diámetro que rodea al recubrimiento de
250 μm.

Lámina 75
Cable de Estructura Ajustada.
 Permite que la fibra sea conectada directamente (conector
instalado directamente en el cable de la fibra), sin la
protección que ofrece una bandeja de empalmes.
 Debido al diseño ajustado del cable, es más sensible a las
cargas de estiramiento o tracción y puede ver
incrementadas las pérdidas por microcurvaturas.

Lámina 76
Cable de Estructura Holgada
 Su rasgo distintivo son los tubos de fibra. Cada tubo, (2-3
mms. diámetro), lleva varias fibras ópticas (2 – 12) que
descansan holgadamente en él.
 Principalmente se dividen en cables multifibras armados
(antihumedad y antirroedores con fleje de acero) y cables
multifibra dieléctrico (cable totalmente dieléctrico).

Lámina 77
Los tubos pueden ser huecos o llenos de un gel resistente al
agua que impide que ésta entre en la fibra. El tubo holgado
aísla la fibra de las fuerzas mecánicas exteriores que se ejerzan
sobre el cable.
El centro del cable contiene un elemento de refuerzo que puede
ser acero, Kevlar o un material similar. Proporciona refuerzo al
cable y soporte durante las operaciones de tendido, así como
en las posiciones de instalación permanente.

Lámina 78
 La cubierta o protección exterior del cable puede ser
de polietileno, de armadura o coraza de acero, goma
o hilo de aramida (exteriores como interiores)
 Cada metro (o cada pie) de la cubierta está
numerada secuencialmente por el fabricante.
 Se usan en conexiones a largas distancias y la
mayoría de las instalaciones exteriores, incluyendo
aplicaciones aéreas, en tubos o conductos y en
instalaciones directamente enterradas.
 No es muy adecuado para instalaciones en
recorridos muy verticales.

Lámina 79
Estructura Holgada Estructura Ajustada
• Varias fibras por tubo
• Con gel hidrófugo
• Menor flexibilidad
• Acabado laborioso
(Fusión)
• Densidad de fibras alta
• Una fibra por buffer
• Sin gel hidrófugo
• Gran flexibilidad
• Acabado sencillo y sólido
(Conectorización)
• Densidad de fibras baja
Aplicación tipo: Telecom,
Uso exterior en
comunicaciones de tráfico
Aplicación tipo: Redes LAN, Seguridad,
Comunicaciones industriales
Resumen de las principales características de ambos tipos de
estructuras:

Lámina 80
Cable Blindado
 Coraza protectora o armadura de acero debajo de la cubierta
de polietileno, proporcionando al cable una resistencia
excelente al aplastamiento y protección frente a roedores.
 Uso en instalaciones directamente enterrada ó entornos de
industrias pesadas. Disponible generalmente en estructura
holgada, aunque también hay cables de estructura ajustada.
Cable de fibra óptica
con armadura

Lámina 81
Cable Aéreo Autoportante o Autosoportado
 Es un cable de estructura holgada (utilizado en estructuras aéreas).
No requiere un fijador como soporte. Para asegurar el cable
directamente a la estructura del poste se utilizan abrazaderas
especiales. El cable se sitúa bajo tensión mecánica a lo largo del
tendido.
 Están diseñados para cumplir los requisitos exigentes de los medios
de transporte y distribución eléctricos.
 Son cables capaces de contener hasta 576 fibras, de soportar
tensiones mecánicas elevadas y diseñados para ser instalados en los
entornos más exigentes (eléctrico y ambiental).

Lámina 82
Cable Submarino
Es un cable de estructura holgada diseñado para
permanecer sumergido en el agua. Actualmente muchos
continentes están conectados por cables submarinos de
fibra óptica transoceánicos.

Lámina 83
Cable Compuesto Tierra-Óptico (OPGW)
Es un cable de tierra que tiene fibras ópticas insertadas
dentro de un tubo en el núcleo central del cable. Las fibras
ópticas están completamente protegidas y rodeadas por
pesados cables a tierra. Es utilizado por las compañías
eléctricas para suministrar comunicaciones a lo largo de
las rutas de las líneas de alta tensión.

Lámina 84
Cables Híbridos
Es un cable que contiene tanto fibras ópticas como pares
de cobre.
1 - Revestimiento exterior
2 - Blindaje de acero gofrado
3 - Membrana protectora
4 - Cable de cobre
5 - Rip cord
6 - Cable de fibra óptica
1 - Revestimiento exterior
2 - Membrana protectora
3 - Cable de cobre
4 - Rip cord
5 - Cable de fibra óptica
Fuente: Hyperline

Lámina 85
Códigos de Colores de la Cubierta Externa
FIBRAS
De conformidad con el TIA-598-A:
 50/125 – Anaranjado
 100/140 - Verde
 62.5/125 – Gris
 200/230 – Negro
 Monomodo – Amarillo.

Lámina 86
TIA-598-A Fibra Óptica Código de Colores Estándares
1 Azul 7 Rojo
2 Anaranjado 8 Negro
3 Verde 9 Amarillo
4 Café 10 Púrpura
5 Gris 11 Rosado
6 Blanco 12 *Azul Marino
*Para más de 12 fibras los colores son repetidos cada 12 fibras
Códigos de Colores de la Cubierta Externa
FIBRAS

Lámina 87
Existen muchos tipos diferentes de cables de fibra
óptica. Los cables están definidos por el números de
fibras en el cable, el tipo de fibra (MM o SM), el
tamaño de la fibra (50, 62,5 o 125 m) y el tipo de
material utilizado para envolver la fibra. El material
que envuelve la fibra posee diversos nombres. Algunos
de estos nombres son genéricos y otros son propios de
las compañías fabricantes.
ELIGIENDO EL CABLE

Lámina 88
Para evitar confusiones, debería comenzarse
respondiendo las siguientes preguntas:
 ¿Qué tipo de fibra necesito?
 ¿Cuántas fibras necesito?
 Cable interno o externo?
 ¿Estará el cable en un ambiente de riesgo y requiere
protección adicional?
 ¿Estará enterrado y requiere protección contra
humedad y anti-roedores?
 ¿Qué otras especificaciones debe cumplir? Plenum,
Tempest, NEC, UL, CSA?
ELIGIENDO EL CABLE

Lámina 89
A) Cables para Interiores
Los cables para interiores son los que se usan dentro de
los edificios, deben tener buena flexibilidad y ser no
propagadores de la flama; caracterizándose todos ellos
en tener la cubierta externa del PVC antifuego, y en no
llevar armaduras.
TIPOS DE CABLES ÓPTICOS

Lámina 90
B)Cables para Exteriores
Estos diseños contemplan todas las posibles variedades:
 Puede llevar cubierta secundaria de tubo holgado o de
tubo ajustado, o bien ir sin esta cubierta.
 Pueden ser de elemento central de tensión de núcleo
ranurado, o de elemento de tensión exterior.
 Por lo regular todos llevan barreras contra la humedad
que pueden ser de jelly, de cintas magnéticas o
utilizando presión de gas. En general la cubierta
externa es de polietileno con negro de humo.
 Pueden llevar o no armadura y si la llevan pueden ser
en cualquiera de sus variedades.

Lámina 91
C) Cables Especiales
Son elaborados bajo pedido especial del usuario. (ej.
cable submarino)
Para poder utilizar la fibra en forma práctica, esta debe
estar protegida contra esfuerzos mecánicos, humedad y
otros factores que afectan el desempeño de la fibra,
por ello es necesario proporcionar una estructura
protectora a la fibra formándose así el cable óptico.
La estructura variará dependiendo si el cable será
instalado, ya sea en ductos subterráneos, enterrado
directamente o suspendido en postes.

Lámina 92
PROTECCIÓN DE CABLES DE F.O. Y
MATERIALES MÁS UTILIZADOS

Lámina 93
Estructura, Protección y Materiales del Cable Óptico
Un cable de fibra óptica cuenta con los siguientes elementos:
Núcleo. Compuesto por una región cilíndrica, por la cual se
efectúa la propagación de la luz (puede ser de vidrio o plástico).
Cubierta primaria. Se aplica durante el estirado de la fibra. Es
la zona externa y coaxial con el núcleo, totalmente necesaria
para que se produzca el mecanismo de propagación, también se
denomina envoltura o revestimiento (es de plástico).
Cubierta secundaria. Proporciona protección radial, contra
esfuerzos mecánicos. Por su forma puede ser: de tubo apretado
(d=0.8 a 1 mm) o tubo holgado (d=1 a 3mm). Por sus
materiales puede ser de poliuretano, nylon o teflón.
Miembro de tensión. Elemento que absorbe las cargas
longitudinales del cable óptico.
CLASIFICACIÓN DE
CABLES ÓPTICOS

Lámina 94
Estructura, Protección y Materiales del Cable Óptico
 Por su Material: Metálico, Acero, Aluminio.
Dieléctricos: filamento plástico, fibras textiles, fibras de
vidrio, plástico reforzado con fibras.
 Barrera contra la humedad. Evita la penetración de humedad
al cable, se utilizan petrolato o jelly (repelente al agua), o
jalea contra la humedad. En fibras submarinas existe la
presurización por nitrógeno o por aire seco.
 Cubiertas del cable. Protege a las fibras y demás elementos
del cable, de impactos, fricción y elementos corrosivos. Se
emplea el polietileno PVC.
 Armadura. Protege contra daños mecánicos, roedores y
termitas, se utilizan acero o aluminio.
CLASIFICACIÓN DE
CABLES ÓPTICOS

Lámina 95
Descripción Genérica del cable
Los cables ópticos están formados por dos componentes
básicos, cada uno de los cuales debe ser seleccionado
adecuadamente en función de la especificación recibida o del
trabajo a desarrollar:
 Núcleo óptico: Formado por el conjunto de las fibras
ópticas, conforma el sistema guía-ondas responsable de la
transmisión de los datos. Sus características vendrán
definidas por la naturaleza de la red a instalar. Definirá si
se trata de un cable con fibras monomodo, multimodo o
mixto.
 Elementos de protección: Su misión consiste en proteger al
núcleo óptico frente al entorno en el que estará situado el
cable, y consta de varios elementos (cubiertas, armadura,
etc.) superpuestos en capas
PROTECCIÓN DE LOS CABLES

Lámina 96
Elementos de protección: las cubiertas
Son aquellas partes del cable que, en contacto con su
entorno, conforman una barrera frente a posibles
agresiones de agentes externos. Construidas
generalmente con diferentes materiales plásticos, toman
la forma de cubierta única en los cables llamados “de
interior” y de cubiertas interior (próxima al núcleo óptico)
y exterior (en contacto con el medio) separadas por una
armadura. Esta doble cubierta tiene como misión
mantener la protección del núcleo en el caso de
destrucción de la primera; como puede suceder en el caso
de ataque de roedores o punzonado accidental.

Lámina 97
RESUMEN CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DE MATERIALES EMPLEADOS EN CUBIERTAS DE CABLES
Descripción PE LSZH PUR PA NBR ETFE
Material Tipo
Polietileno lineal de
media/baja densidad
PVC (Policloruro de
vinilo) LSZH (Low
Smoke Zero
Halogen)
Poliuretano Poliamida Caucho nitrílico Teflón ETFE
Gama Temperaturas
ºC
+80/-80 +80/-25 +75/-40 -40/+115 +75/-40 -200/+150
Resistencia
Intemperie
Buena Aceptable Aceptable Buena Excelente Buena
Resistencia Aceites Regular Deficiente Excelente Excelente Buena Excelente
Resistencia Ácidos Buena Regular Mala Deficiente Buena Excelente
Resistencia
Hidrocarburos
Mala Regular Excelente Buena Regular Excelente
Resistencia Agua Excelente Regular Aceptable Aceptable Buena Excelente
Resistencia
Mecánica
Buena Aceptable Excelente Buena Buena Excelente
Resistencia al Fuego
Humos nocivos
No propaga la llama
No propaga el
incendio
Baja emisión humo
Humos nocivos Humos nocivos Humos nocivos
Humos nocivos
Baja flamabilidad
Aplicación Tipo
Cables de exterior
aéreos o en
conducto
Cables de interior y
campus
Cables de exterior o
directamente
enterrados
Cables en conductos
saturados
Cables de campus
en entornos
industriales
Cables de campus
en entornos
industriales

Lámina 98
Elementos de protección: las armaduras
Protección suplementaria frente a las agresiones: deformación
(aplastamiento), ataques de roedores, fuego, etc. Consisten
generalmente en elementos de acero o fibra de vidrio (varillas,
hilaturas, trenzas o láminas) situadas entre las dos cubiertas o bajo la
cubierta exterior.
Las armaduras metálicas, más eficaces como protección contra los
roedores, presentan el inconveniente de suprimir una de las ventajas
buscadas en un enlace de fibra óptica, su característica de enlace
dieléctrico.
Tipos:
Varillas de fibra de vidrio: muy sólidas, proporcionan una alta rigidez al
cable.
Hilaturas de fibra de vidrio: mantienen la flexibilidad, presentan un
efecto disuasorio frente a los roedores, pero su eficacia disminuye en
las curvas del tendido, por desplazamiento.
Trenza de fibra de vidrio: añade a las ventajas anteriores
(dielectricidad y efecto disuasorio) una protección permanente y en
algunos cables constituye una barrera frente al fuego.

Lámina 99
Conclusión:
Para la correcta identificación de un cable óptico es preciso
recabar los siguientes datos:
- Núcleo óptico: tipo y número de fibras, tipo de
estructura (holgada o ajustada), tipo de elemento de
tracción (elemento central o periférico).
- Cubiertas: número (simple o doble) y tipo
(generalmente PE o LSZH. Casos especiales PUR o
NBR).
- Armaduras: dieléctrica (varillas, hilaturas o trenza) o
metálica (chapa corrugada de acero o trenza).
- En general, características mecánicas requeridas por
el proyecto o tipo de instalación (resistencia a la
tracción, radio de curvatura, etc.).

Lámina 100
SEÑALES UTILIZADAS EN CABLES
ÓPTICOS

Lámina 101
ÓPTICOS

Lámina 102
ÓPTICOS

Lámina 103
TIPOS DE TENDIDO DE LOS CABLES ÓPTICOS

Lámina 104
TIPOS DE TENDIDO DE LOS
CABLES ÓPTICOS
Tendido Submarino
Tendido Aéreo
Tendido Terrestre
El tendido de los cables es la acción propia de
desplegar el cable de fibra óptica entre los extremos a
conectar. Existen diferentes métodos de realizar el
tendido, de acuerdo al tipo y la zona en la que se
desee realizar.

Lámina 105
Tendido Submarino
Se compone de cables de fibra óptica interconectados a través
de repetidores, que amplifican las señales y permiten alcanzar
distancias de hasta 9.000 kms por tramo. Resisten
temperaturas, salinidad, humedad y presiones del agua, pues
se encuentran instalados hasta a 3.000 mts de profundidad.
Se conectan a sistemas de transmisión y recepción, integrados
por moduladores y multiplexores ópticos que constituyen los
sistemas de observación y control, los cuales, en conjunto con
los amplificadores empalmados al cable cada 30 o 50km,
garantizan la integridad de las señales que viajan por las fibras
ópticas para permitir la telecomunicación. Estos cables
necesitan constante mantenimiento y supervisión.
CABLES ÓPTICOS

Lámina 106
Tendido Submarino
Ventajas:
Es más barata, implica menor riesgo de interrumpir el enlace por
razones climáticas. El retardo de transmisión es mucho menor, es
ideal para transmisión de telefonía internacional.
Fases:
Estudio para trazar la ruta
Especificación de requisitos tecnológicos.
Relevo de datos geofísicos
Definición de la ruta real (Especificación de los tipos de cable
submarino,
Empalmes, estructuras y demás equipamiento y mecanismo de
transmisión electrónica).
Instalación del tendido de fibra óptica.
Una vez realizada la instalación se deben realizar operaciones de
mantenimiento permanentes, utilizando vehículos de operación
remota (ROV), que trabajan a grandes profundidades.
CABLES ÓPTICOS

Lámina 107
Tendido Submarino
El cable submarino de fibra óptica debe ser resistente y liviano.
Estructura:
Fibras Ópticas con alto número de hilos (hasta 144), agrupadas
de a 12.
Tubo central de cobre (holgado), proporciona protección
Soporte a través de alambres
Aislamiento con HDPE (High-density polyethylene)
Armadura, le da integridad y fuerza estructural para resistir
esfuerzos y protege contra los predadores, las rocas, etc.
Tipos: liviano, con blindaje simple y con blindaje doble.
El tipo de cable apropiado para cada segmento de la ruta del
cliente se especifica en diagramas rectilíneos y balances
energéticos desarrollados a partir de los datos geofísicos
recopilados durante el relevamiento marino previo al tendido
del cable.
CABLES ÓPTICOS

Lámina 108
Tendido Aéreo
Aprovechan las instalaciones existentes de las empresas de
transporte de energía eléctrica.
Tipos:
ADSS (All Dielectric Self-Supporting). Pueden instalarse en vanos de
hasta 600 m, e incorporar protección contra los disparos si se
instalan en zonas de cazadores.
Cable con el mensajero unido al núcleo óptico mediante la cubierta
externa. El mensajero actúa como elemento de refuerzo y soporta
el peso del cable. Este cable se usa en instalaciones aéreas con
vanos cortos. Solución muy económica.
CABLES ÓPTICOS

Lámina 109
Tendido Aéreo
Adosados: Diseñados para ser atados a un cable mensajero,
al hilo de tierra o al conductor de fase en las líneas de alta
tensión. Esta última, conocida como ADL, contiene elementos
totalmente dieléctricos. Permite instalaciones rápidas y
económicas.
OPGW (OPtical Ground Wire)
Métodos de tendidos, depende del vehículo con acceso a la
línea de poleas, y de la instalación sobre la que se desea
realizar el tendido:
 Riel en movimiento
 Riel Estacionario
CABLES ÓPTICOS

Lámina 110
Tendido terrestre
Para hacer un tendido terrestre pueden abrirse zanjas a cielo abierto, o
utilizar la tecnología trenchless de tunelería guiada.
El sistema a cielo abierto trae molestias, (ruidos, veredas abiertas,
suciedad). No se recomienda su uso en centros urbanos.
En el sistema trenchless, se trazan túneles mediante perforaciones
direccionales Permite realizar el tendido y el mantenimiento de los
tubos, sin abrir todo el suelo.
Utilizando la robótica es posible tender los cables de fibra dentro de las
cloacas, a las que no se podría acceder normalmente.
Los precios de ambos sistemas son casi iguales. Varia de acuerdo a:
diámetro de la ductería (si se debe ensanchar el túnel) y cantidad de
metros.
La técnica tradicional de tirar de la fibra, implica alta fricción en las
curvas, se reduce con el uso de lubricante.
La técnica de jetting evita altos niveles de tensión sobre el cable. Se
genera una corriente de aire de alta presión que empuja el cable a
medida que se inserta.
CABLES ÓPTICOS

Lámina 111
MÁQUINAS UTILIZADAS PARA EL TENDIDO

Lámina 112
M
A
T
E
R
I
NOMBRE USO
Malla de Tiro
Para preparar el extremo de tracción del
cable en el lugar de instalación
Bentonita
Para reducir la fricción entre el cable y
los ductos
Alambre Galvanizado Para usos varios
Teipe de Vinil Para usos varios
Tacos de Anclaje,
Tornillos y Abrazaderas
Para fijar el cable dentro de los tanques
Trapos y Estopa Para usos varios
Materiales, herramientas y equipos necesarios en el tendido de
cables de F.O.
EQUIPOS UTILIZADOS EN EL
TENDIDO DE LOS CABLES ÓPTICOS
Tendido Terrestre

Lámina 113
H
E
R
R
A
M
I
E
N
T
A
S
Y
E
Q
U
NOMBRE USO
Planos del Proyecto Ubicar Rutas
Zanjadora Abrir zanjas
Tubos Flexibles Para orientar el cable dentro del tanque hacia la boca de los ductos
Chua Plástica Para protección del cable durante el tendido
Winche Deslizante Para tracción del cable
Remolque Hidráulico Para transporte de carretes
Gato Cadena Para regular la altura del carrete del cable
Cabezal de tracción Para halar el cable
Dinamómetro Para controlar la tensión
Eslabón giratorio Para evitar la torsión del cable durante el tendido
Cizalla Para cortar el cable
Sistema de poleas para tendido en
canalización
Para guiar y extraer el cable del tanque
Llave para tanques Para abrir los tanques
Señales de prevención, crinolinas, banderas Como elemento de seguridad y prevención
Materiales, herramientas y equipos necesarios en el tendido de cables de F.O.
EQUIPOS UTILIZADOS EN EL
TENDIDO DE LOS CABLES ÓPTICOS

Lámina 114
MÁQUINAS PARA TENDIDOS DE
FIBRA ÓPTICA

Lámina 115
FIBRA ÓPTICA

Lámina 116
FIBRA ÓPTICA

Lámina 117
RECOMENDACIONES Y CONSEJOS PRÁCTICOS

Lámina 118
RECOMENDACIONES PARA LA
INSTALACIÓN DE FIBRA ÓPTICA
Comience por la inspección y la limpieza
Enemigo Nº 1: Los extremos sucios
Aspectos a tener en cuenta
Existen dos (02) tipos de problemas que pueden causar
pérdida óptica cuando las señales luminosas atraviesan un
extremo de la fibra y se introducen en otro, dentro de un
adaptador: la contaminación y los daños.
Contaminación: La contaminación de los extremos del
cableado puede producirse por la presencia de polvo, grasas o
geles hidrófugos. Paradójicamente, las tapas protectoras
(también llamadas “tapas contra el polvo”) son uno de los
elementos que más contaminación acumulan. Es necesario
inspeccionar los extremos de la fibra para asegurarse de que
no hay contaminantes a la vista.

Lámina 119
Daños
 Llevar a cabo las conexiones primero y luego
inspeccionar aquellas que no funcionen correctamente
es un procedimiento arriesgado ya que el contacto
físico entre contaminantes acoplados puede producir
daños permanentes.
 Los daños se manifiestan como arañazos, agujeros,
grietas o muescas. Estos defectos de la superficie del
extremo de la fibra pueden estar causados por una
terminación incorrecta o contaminación durante el
acoplamiento.
 Si la fibra presenta arañazos o exudación epoxídica
excesiva, puede volver a pulirse con papel de lija para
eliminar el problema.

Lámina 120
Prácticas recomendadas
 Independientemente de la técnica elegida para limpiar los
extremos de la fibra, es fundamental seguir algunas
recomendaciones básicas. En primer lugar, la inspección
debe llevarse a cabo tanto antes como después de la
limpieza para comprobar los resultados. Si al inspeccionar
la fibra después de la limpieza aparecen restos de
contaminación, es necesario proceder a una segunda
limpieza.
 En segundo lugar, siempre se deben inspeccionar ambos
lados de una conexión ya que siempre tenemos dos
superficies que entran en contacto. Y, por último, casi
siempre es más fácil y barato inspeccionar y limpiar de
manera preventiva que como medida reactiva. Las
inspecciones y limpieza regulares permiten evitar los
tiempos de inactividad inesperados.

Lámina 121
 Antes de comenzar con el tendido del cable, se debe
planificar el trabajo y revisar los planos del proyecto,
confirmando rutas y detalles de la instalación de los
subductos y el cable de fibra.
 Antes de proceder al tendido del cable, se deben prever los
materiales, herramientas, equipos y dispositivos de
seguridad y prevención con el fin de evitar accidentes,
garantizar el paso de peatones y el tránsito de vehículos.
 Los carretes de cables deben moverse en tramos cortos
durante el tendido y se deben girar según lo indica la flecha
marcada en los laterales, no deben dejarse caer de alturas
ni colocarlos en forma horizontal, mantenerlos bien
protegidos antes de iniciar los trabajos. Así mismo cada
carrete deberá tener un numero que indique su posición a
lo largo del tendido.

Lámina 122
 La torsión y tensión máxima aplicadas a los tendidos en
forma mecánica, deben ser controladas con un dinamómetro
para evitar que se excedan los valores permitidos.
 Se deben mantener los valores mínimos de radios de
curvatura (20 veces el diámetro del cable) y de máxima
tensión para evitar modificaciones en la capacidad de
transmisión y no degradar las características propias del
cable.
 Cada pieza de cable (largo de corte) tendrá una longitud
correspondiente a la distancia real, incluyendo un exceso de
10 metros por cada extremo del cable para el acomodo,
pruebas y empalmes en los tanques, para facilitar los
trabajos dentro de los mismos y hacer los cambios
necesarios de ubicación y fijación de los cables y subductos
existentes.

Lámina 123
 Colocar una conexión de puesta a tierra de 25Ω o menos
y equipotenciar el cable en todos sus puntos de
empalme.
 Una vez tendido, acomodado y fijado el cable de F.O, se
deben realizar las pruebas eléctricas y sellar cada
extremo del cable para evitar la penetración de
humedad.
 El procedimiento de instalación del cable de fibra debe
finalizar con la entrega de protocolo de mediciones,
planos actualizados de ubicación, identificación, rutas y
empalmes del proyecto.

Lámina 124
PROCESOS DE FABRICACIÓN

Lámina 125
ELECCIÓN DEL MATERIAL
Estos tres principales criterios, aunque no son
los únicos, son suficientemente restrictivos,
como para limitar la elección entre vidrios,
materiales plásticos y líquidos.
Características principales:
Elásticos para dar forma a la fibra.
Transparentes para las longitudes de onda ópticas.
El material del núcleo debe tener un índice de
refracción superior al del material que forma la
cubierta.

Lámina 126
ELECCIÓN DEL MATERIAL
Dentro del campo de la fabricación de fibra óptica se
distinguen dos (02) grandes variedades de vidrios:
Sílice o sílice fundido: Este vidrio esta hecho de sílice puro,
que es una variedad amorfa del cuarzo cristalino.
Vidrio compuesto: Formado mediante una mezcla de sílice y
de óxidos formadores (silicio, germanio, fósforo, boro) y
modificadores (sodio, calcio, bario y potasio), para modificar
ciertas propiedades físicas, (temperatura de fusión e índice de
refracción) y químicas, (solubilidad). Esta variedad tiene un
punto de fusión mucho más bajo y un índice de refracción más
elevado.

Lámina 127
La fibra debe tener las siguientes características:
 Núcleo y cubierta con índices diferentes.
 Núcleo y cubierta concéntricos.
 El diámetro del núcleo debe ser constante en toda su
longitud.
 Perfil del índice optimizado lo que conduce a la
mínima dispersión posible.
 Atenuación muy baja.
 Ser lo más larga posible.
 Tener la mayor resistencia mecánica posible.
 Ser lo más barata posible.

Lámina 128
Una barra de vidrio de
una longitud de 1 m y de
un diámetro de 10 cm,
permite obtener por
estiramiento, una fibra
monomodo de una
longitud de alrededor de
150 km!

Lámina 129
La primera etapa consiste en el ensamblado de un tubo y
de una barra de vidrio cilíndrico montados
concéntricamente. Se calienta el todo para asegurar la
homogeneidad de la barra de vidrio.

Lámina 130
La barra así obtenida será
instalada verticalmente en una
torre situada en el primer piso y
calentada por las rampas a
gas.

Lámina 131
Se estira el vidrio y se lleva en dirección de la raíz para
ser luego enrollado sobre una bobina.

Lámina 132
Se mide el espesor de la fibra (~10um) y se regula la
velocidad del motor a fin de asegurar un diámetro
constante.
Se envuelve el vidrio con un revestimiento de protección
(~230 um) y se ensamblan las fibras para obtener el
cable final a una o varias hebras.

Lámina 133
¿Cómo se fabrica la fibra?
La fibra óptica se fabrica con vidrio de extrema pureza.
Fases del proceso:
 Fabricación del cilindro “preforma”
de vidrio.
 Estirado de las fibras a partir de
la preforma.
 Pruebas y mediciones de
las fibras.

Lámina 134
Métodos de Fabricación de la Preforma
Vapor Axial Deposition
(VAD)/Depósito Axial Vertical
Es muy utilizado en Japón. Utiliza la
misma materia prima que el método
anterior. La diferencia radica en que, en
aquel solamente se depositaba el núcleo,
mientras que en este se deposita además
el revestimiento.
Ventajas:
Comparado con el M.C.V.D, permite
obtener preformas con mayor diámetro y
mayor longitud.
Necesita menor aporte energético.
Desventajas:
Se necesitan equipos de alta sofisticación
para su ejecución.
Eliminar

Lámina 135
Parte de una varilla de sustrato de cerámica
y un quemador.
Outside Vapor Deposition (OVD/
Obtención de Preforma por Depósito
Externo
Ventajas:
Tasas de deposición del orden de
4,3g/min. Representa una tasa de
fabricación de fibra óptica de 5km/h,
habiendo eliminado las pérdidas
iniciales en el estirado de la preforma.
Es posible la fabricación de fibras de muy
baja atenuación y de gran calidad
mediante la optimización en el proceso
de secado, pues los perfiles obtenidos
son lisos y sin estructura anular
reconocible.
Eliminar

Lámina 136
Plasma Chemical Vapor Deposition (PCVD)
Se caracteriza por la obtención de perfiles lisos sin
estructura anular reconocible. Su principio se basa en la
oxidación de los cloruros de silicio y germanio, creando
en estos un estado de plasma, seguido del proceso de
deposición interior.

Lámina 137
Se coloca la preforma en un horno
tubular abierto, sometida a 2.000ºC,
para reblandecer el cuarzo.
Se fija el diámetro exterior de la FO.
Se mantiene constante y uniforme la
tensión de tracción sobre la preforma.
No deben existir corrientes de
convección en el interior del horno.
La atmósfera del horno debe estar
aislada de partículas del exterior, para
evitar que la superficie reblandecida
de la FO se contamine, se creen
microfisuras y se rompa la fibra.
Estirado de la Preforma

Lámina 138
Se aplica a la fibra un material
sintético, generalmente un
polimerizado viscoso que posibilita
las elevadas velocidades de
estirado, (1m/sg - 3m/sg),
conformándose así una capa
uniforme sobre la fibra, totalmente
libre de burbujas e impurezas.
Posteriormente se endurece la
protección antes descrita, quedando
así la capa definitiva de polímero
elástico.
Esto se realiza mediante procesos
térmicos o a través de procesos de
reacciones químicas empleando
radiaciones ultravioletas.
Estirado de la Preforma

Lámina 139
 Fuerza de tensión de la fibra (mínima: 100,000 lb/pg2).
 Se prueba para evitar defectos puntuales con un reflectómetro
óptico, el cual indicará cualquier anomalía a lo largo de la longitud
de la fibra.
Una serie de parámetros ópticos dependen de la longitud de onda,
(atenuación, ancho de banda, apertura numérica, dispersión
cromática).
 Parámetros geométricos - fibras multimodos y monomodos,
(diámetro y no circularidad del cladding, cubierta y no circularidad
del diámetro exterior, error de concentricidad del cladding y del
núcleo y diámetro del núcleo).
 Comprobación medioambiental y mecánica: se realiza
periódicamente para asegurar que la fibra mantenga su integridad
óptica y mecánica, (fuerza de tensión y operación en rangos de
temperatura, dependencia de la atenuación con la temperatura,
dependencia de la temperatura y humedad, y su influencia en el
envejecimiento).
Pruebas sobre la Fibra Óptica
Existen tres tipos de pruebas : mecánicas, ópticas y geométricas.

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