LA FIBRA ÒPTICA

QUÈ ÉS??

LA FIBRA ÒPTICA

La fibra òptica és un mitjà de transmissió, emprat habitualment en xarxes de dades, que consisteix en un fil molt fi de material transparent, vidre o materials plàstics, pel qual s'envien polsos de llum que representen les dades a transmetre.

AVANTATGES

FUNCIONAMENT

TIPUS DE FIBRA

INCONVENIENTS

• Una banda de pas molt ampla, el que permet fluxos molt elevats (de l'ordre del Ghz).
• Mida petita, per tant ocupa poc espai.
• Gran flexibilitat, el radi de curvatura pot ser inferior a 1 cm, el que facilita la instal·lació enormement.
• Gran lleugeresa, el pes és de l'ordre d'alguns grams per quilòmetre, el que resulta unes nou vegades menys que el d'un cable convencional.
• Immunitat total a les pertorbacions d'origen electromagnètic, el que implica una qualitat de transmissió molt bona, ja que el senyal és immune a les tempestes, espurneig ...
• Gran seguretat: la intrusió en una fibra òptica és fàcilment detectable pel debilitament de l'energia lumínica a recepció, a més, no radia res, el que és particularment interessant per a aplicacions que requereixen alt nivell de confidencialitat.
• No produeix interferències.
• Insensibilitat als paràsits, el que és una propietat principalment utilitzada en els mitjans industrials fortament pertorbats (per exemple, en els túnels del metro). Aquesta propietat també permet la coexistència pels mateixos conductes de cables òptics no metàl·lics amb els cables d'energia elèctrica.
• Atenuació molt petita independent de la freqüència, el que permet salvar distàncies importants sense elements actius intermedis. Pot proporcionar comunicacions fins als 70 km. abans que sigui necessari regenerar el senyal, a més, es pot estendre a 150 km. utilitzant amplificadors làser.
• Gran resistència mecànica (resistència a la tracció, el que facilita la instal·lació).
• Resistència a la calor, fred, corrosió.
• Facilitat per localitzar els talls gràcies a un procés basat en la telemetria, el que permet detectar ràpidament el lloc i posterior reparació de l'avaria, simplificant la tasca de manteniment.
• Amb un cost menor respecte al coure.
• Factors ambientals.

FIBRA DE CABLE D'ESTRUCTURA FOLGADA

Hi ha quatre tipus de fibra: la fibra multimodo

la fibra monomodo

I segons el seu diseny: la fibra de cable d'estructura folgada

la fibra de cable d'estructura ajustada

FIBRA MULTIMODO

Malgrat els avantatges abans enumerades, la fibra òptica presenta una sèrie de desavantatges enfront d'altres mitjans de transmissió, sent les més rellevants les següents:

• L'alta fragilitat de les fibres.
• Necessitat d'usar transmissors i receptors més costosos.
• Els entroncaments entre fibres són difícils de realitzar, especialment en el camp, el que dificulta les reparacions en cas de ruptura del cable.
• No pot transmetre electricitat per alimentar repetidors intermedis.
• La necessitat d'efectuar, en molts casos, processos de conversió elèctrica-òptica.
• La fibra òptica convencional no pot transmetre potències elevadas.2
• No hi ha memòries òptiques.
• La fibra òptica no transmet energia elèctrica, això limita la seva aplicació on el terminal de recepció ha de ser energizado des d'una línia elèctrica. L'energia ha de proveir-se per conductors separats.
• Les molècules d'hidrogen poden difondre a les fibres de silici i produir canvis en l'atenuació. L'aigua corroeix la superfície del vidre i resulta ser el mecanisme més important per l'envelliment de la fibra òptica.
• Incipient normativa internacional sobre alguns aspectes referents als paràmetres dels components, qualitat de la transmissió i proves.

Els principis bàsics del seu funcionament es justifiquen aplicant les lleis de l'òptica geomètrica, principalment, la llei de la refracció (principi de reflexió interna total) i la llei de Snell.

El seu funcionament es basa en transmetre pel nucli de la fibra un feix de llum, tal que aquest no travessi el revestiment, sinó que es reflecteixi i se segueixi propagant. Això s'aconsegueix si l'índex de refracció del nucli és major a l'índex de refracció del revestiment, i també si l'angle d'incidència és superior a l'angle límit.

És un cable emprat tant per a exteriors com per a interiors que consta de diversos tubs de fibra envoltant un membre central de reforç i proveït d'una coberta protectora. Cada tub de fibra, de dues a tres mil·límetres de diàmetre, porta diverses fibres òptiques que descansen folgadament en ell. Els tubs poden ser buits o estar plens d'un gel hidròfug que actua com a protector antihumitat impedint que l'aigua entri en la fibra. El tub folgat aïlla la fibra de les forces mecàniques exteriors que s'exerceixin sobre el cable.

El seu nucli es complementa amb un element que li brinda resistència a la tracció que bé pot ser de vareta flexible metàl·lica o dielèctrica com a element central o de filatures de Aramida o fibra de vidre situades perifèricament.

Una fibra multimode és aquella en la qual els feixos de llum poden circular per més d'una manera o camí. Això suposa que no arriben tots alhora. Una fibra multimode pot tenir més de mil maneres de propagació de llum. Les fibres multimode s'usen comunament en aplicacions de curta distància, menors a 2 km, és simple de dissenyar i econòmic.

FIBRA DE CABLE D'ESTRUCTURA AJUSTADA

FIBRA MONOMODO

Una fibra monomode és una fibra òptica en la qual només es propaga una manera de llum. S'aconsegueix reduint el diàmetre del nucli de la fibra fins a una grandària (8,3-10 microns) que només permet una manera de propagació. La seva transmissió és paral·lela a l'eix de la fibra. A diferència de les fibres multimode, les fibres monomode permeten aconseguir grans distàncies (fins a 400 km màxim, mitjançant un làser d'alta intensitat) i transmetre elevades taxes d'informació (desenes de Gbit / s).

És un cable dissenyat per a instal·lacions a l'interior dels edificis, és més flexible i amb un radi de curvatura més petit que el que tenen els cables d'estructura folgada.

Conté diverses fibres amb protecció secundària que envolten un membre central de tracció, tot això cobert d'una protecció exterior. Cada fibra té una protecció plàstica extrusionada directament sobre ella, fins a aconseguir un diàmetre de 900 micres envoltant al recobriment de 250 micres de la fibra òptica. Aquesta protecció plàstica a més de servir com a protecció addicional enfront de l'entorn, també proveeix un suport físic que serviria per reduir el seu cost d'instal·lació en permetre reduir les safates d'empalmaments.