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Atenuación intrínseca y extrínseca en cables de fibra óptica
12/06/2021
La atenuación, o la pérdida de luz o señal, es un factor prácticamente inevitable al instalar una red de fibra óptica.
La atenuación limita la distancia que la señal puede recorrer a través de la fibra óptica y se mide en decibelios (dB). Puede ser inherente al vidrio, conocida como atenuación intrínseca, o puede ser causada por factores externos, conocida como atenuación extrínseca.
Existen dos formas diferentes de atenuación intrínseca: absorción y dispersión. La absorción describe el proceso por el cual las impurezas naturales, como los iones de hidrógeno, absorben la energía luminosa dentro del vidrio. La segunda forma es la dispersión, comúnmente conocida como «dispersión de Rayleigh». Esta ocurre cuando las diminutas partículas naturales dentro de la fibra dispersan la energía luminosa.
Dado que la atenuación es prácticamente inevitable al instalar una red de fibra, existen valores de pérdida naturales. Para optimizar estos valores, ciertos tipos de fibra tienen tasas de atenuación máximas, o valores de pérdida, para evitar una mayor disminución de la potencia óptica. Si la pérdida de señal es demasiado alta, afectará negativamente el rendimiento de la fibra óptica. Los valores típicos de pérdida de atenuación intrínseca para fibras monomodo son de aproximadamente 0,40 dB/km a 1310 nm y 0,30 dB/km a 1550 nm. Para fibras multimodo, los valores son un poco más altos, alrededor de 3,50 dB/km a 850 nm y 1,50 dB/km a 1300 nm. Sin embargo, es importante tener en cuenta que estos valores de pérdida pueden variar según varios factores, como los distintos tipos de cable utilizados.
La atenuación extrínseca es causada por factores externos, como las personas o el entorno. Esto puede deberse a pérdidas por flexión, empalmes deficientes o conectores deficientes. Las macrocurvas se producen cuando la fibra se dobla tanto que cambia la ángulo crítico entre el núcleo y el revestimiento, lo que provoca el escape de la luz. Las microcurvas se producen cuando se aplica una tensión lateral a la fibra, lo que provoca un cambio en el ángulo crítico y permite el escape de la luz. A diferencia de las macrocurvas, visibles para el ojo humano, las microcurvas no lo son.
Los valores típicos de pérdida para la atenuación extrínseca son de aproximadamente 0,25 dB a 0,75 dB para pérdidas del conector y de alrededor de 0,05 dB a 0,30 dB para empalmes defectuosos. Valores superiores a los recomendados resultarán en un rendimiento inferior de la fibra óptica debido al aumento de las pérdidas de señal. Nuevamente, estos valores pueden variar según la norma de referencia y el tipo de empalme utilizado.
A menos que haya problemas de instalación, la pérdida intrínseca no cambiará. Las pérdidas de empalme y conector, que se asignan en el presupuesto de pérdidas, tienen parámetros máximos establecidos por el ingeniero del proyecto, que deben ser cumplidos por el contratista o el personal que construye la red.
Las imágenes de arriba muestran cables dañados que provocan atenuación.
Para obtener más información sobre el cable de fibra óptica, consulte esta presentación De Patrick Dobbins, Director de Ingeniería de Aplicaciones e Ingeniería de Campo de AFL.
Para más información sobre los fundamentos del cable de fibra óptica, lea más sobre su… beneficios, estructura básica y Las diferencias entre monomodo y multimodo.
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