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1. Fibra óptica
3.1 Introducción
La comunicación por fibra óptica utiliza señales de luz guiadas a través de un núcleo de fibra. Los cables de
fibra óptica actúan como guías de ondas para la luz, con toda la energía guiada a través del núcleo central
del cable. La luz es guiada debido a la presencia de un revestimiento de menor índice de refracción que
rodea el núcleo central. Ninguna parte de la energía de la señal puede escapar al revestimiento y ninguna
energía puede ingresar al núcleo desde ninguna fuente externa. Por lo tanto, las transmisiones no están
sujetas a interferencias electromagnéticas.
El núcleo y el revestimiento atraparán el rayo de luz en el núcleo, siempre que el rayo de luz
ingrese al núcleo en un ángulo mayor que el ángulo crítico. Luego, el rayo de luz viajará a través del
núcleo de la fibra, con una pérdida mínima de potencia, mediante una serie de reflexiones internas
totales. La figura 3.1 ilustra este proceso.
Figura 3.1
Rayo de luz que viaja a través de una fibra óptica
Una pequeña parte de la señal de luz se absorbe en el núcleo de vidrio, por lo que los cables de fibra
óptica se pueden usar para distancias más largas antes de que la señal deba amplificarse o repetirse.
Algunos segmentos de fibra óptica pueden tener muchos kilómetros antes de que se necesite un repetidor.
La transmisión de datos mediante un cable de fibra óptica es muchas veces más rápida que con métodos
eléctricos, y son posibles velocidades de más de 10 Gbps. Los cables de fibra óptica brindan transmisiones
más confiables a mayores distancias, aunque a un costo algo mayor. Los cables de este tipo difieren en sus
dimensiones físicas y composición y en la(s) longitud(es) de onda de la luz con la que transmite el cable.
Los cables de fibra óptica ofrecen las siguientes ventajas sobre otros tipos de medios de
transmisión:
• Las señales de luz son impermeables a la interferencia de EMI o diafonía eléctrica.
• Las señales luminosas no interfieren con otras señales. Como resultado, las conexiones de fibra
óptica se pueden utilizar en entornos extremadamente adversos, como en huecos de ascensores o
plantas de montaje, donde los potentes motores producen mucho ruido eléctrico.
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2. Fibra óptica51
• Las fibras ópticas tienen un ancho de banda mucho más amplio y plano que los cables
coaxiales y no se requiere ecualización de las señales.
• La fibra tiene una atenuación mucho menor, por lo que las señales pueden transmitirse mucho
más lejos que con un cable coaxial o de par trenzado antes de que sea necesaria la
amplificación.
• Los cables de fibra óptica no conducen electricidad y, por lo tanto, eliminan los problemas
de bucles de tierra, daños por rayos y descargas eléctricas al cablear en áreas de alta
tensión.
• Los cables de fibra óptica son generalmente mucho más delgados y livianos que los cables de cobre.
• Los cables de fibra óptica tienen mayor seguridad de datos que los cables de cobre.
• No se requiere licencia, aunque se necesita un derecho de paso para tender el
cable.
3.2 Componentes del cable de fibra óptica
Los componentes principales de un cable de fibra óptica son el núcleo, el revestimiento, la protección, los miembros de resistencia
y la cubierta, como se muestra en la Figura 3.2. Algunos tipos de cable de fibra óptica incluso incluyen un cable de cobre
conductor que se puede usar para proporcionar energía a un repetidor.
Figura 3.2
Componentes del cable de fibra óptica
3.2.1 Núcleo de fibra
El núcleo de un cable de telecomunicaciones de fibra óptica consiste en una fibra de vidrio a
través de la cual viaja la señal de luz. Los tamaños de núcleo más comunes son 50 y 62,5 μm
(micras), que se utilizan en cables multimodo. Las fibras de 8,5 micras se utilizan en sistemas
monomodo.

3. 52Comunicaciones de datos industriales prácticos
3.2.2 revestimiento
En realidad, el núcleo y el revestimiento se fabrican como una sola unidad. El revestimiento es una capa
protectora con un índice de refracción más bajo que el núcleo. El índice más bajo significa que cualquier luz
que golpee las paredes del núcleo será redirigida para continuar su camino. El diámetro del revestimiento
es típicamente de 125 micras.
3.2.3 Búfer de fibra óptica
El amortiguador de un cable de fibra óptica está hecho de una o más capas de plástico que rodean el
revestimiento. El amortiguador ayuda a fortalecer el cable, lo que disminuye la probabilidad de
microgrietas, que eventualmente pueden romper la fibra. El amortiguador también protege el núcleo
y el revestimiento de la posible invasión de agua u otros materiales en el entorno operativo. El
tampón normalmente duplica el diámetro de la fibra.
Un amortiguador puede estar ajustado o suelto, como se muestra en la Figura 3.3. Un amortiguador ajustado se ajusta
cómodamente alrededor de la fibra. Un amortiguador hermético puede proteger las fibras del estrés debido a la presión
y el impacto, pero no de los cambios de temperatura. Un amortiguador suelto es un tubo rígido de plástico con una o
más fibras (que consisten en un núcleo y un revestimiento) que lo atraviesan. Las fibras son más largas que el tubo, por lo
que el tubo soporta todas las tensiones aplicadas al cable, aislando la fibra de estas tensiones.
Figura 3.3
Tipos de carcasa de fibra
3.2.4 Miembros de fuerza
El cable de fibra óptica también tiene miembros de resistencia, que son hebras de material muy resistente
(como acero, fibra de vidrio o Kevlar) que proporcionan resistencia a la tracción para el cable. Cada uno de
estos materiales tiene ventajas y desventajas. Por ejemplo, el acero conduce la electricidad, lo que hace que
el cable sea vulnerable a los rayos, que no interrumpirán la señal óptica, pero pueden dañar gravemente el
cable o el equipo.
3.2.5 cubierta del cable
La funda de un cable de fibra óptica es una cubierta exterior que proporciona una protección mecánica primaria,
como ocurre con el cable eléctrico.

4. Fibra óptica53
3.3 Parámetros del cable de fibra óptica
3.3.1 Atenuación
La atenuación de una fibra multimodo depende de la longitud de onda y de la construcción
de la fibra, y oscila entre 3 y 8 dB/km a 850 nm y entre 1 y 3 dB/km a 1300 nm. La
atenuación de la fibra monomodo oscila entre 0,4 y 0,6 dB/km a 1300 nm y entre 0,25 y
0,35 dB/km a 1550 nm.
3.3.2 Diámetro
El diámetro de la fibra es de 50 o 62,5 micrones para fibra multimodo o de 8,5 micrones para
monomodo.
• Fibras multimodo (50 o 62,5 micras): En las fibras multimodo, un haz de luz tiene espacio para
seguir múltiples caminos a través del núcleo. Los modos múltiples en una transmisión
producen distorsión de la señal en el extremo receptor, debido a la diferencia en el tiempo de
llegada entre el camino de luz alternativo más rápido y el más lento.
• Fibras monomodo (8,5 micras): En una fibra monomodo, el núcleo es tan estrecho que la
luz solo puede atravesarlo por un único camino. La fibra monomodo tiene la menor
atenuación de la señal, normalmente menos de 0,5 dB/km. Este tipo de cable es el más
difícil de instalar, ya que requiere una alineación precisa de los componentes del sistema
y las fuentes de luz y los detectores son muy costosos. Sin embargo, son posibles
velocidades de transmisión de 50 Gbps y superiores.
3.3.3 Longitud de onda
Los sistemas de fibra óptica de hoy operan en una de las bandas de tres longitudes de onda, a saber. 850 nm,
1300 nm o 1550 nm. Las longitudes de onda más cortas tienen una mayor atenuación que las longitudes de onda
más largas. Los sistemas de corta distancia tienden a utilizar las longitudes de onda de 850 o 1300 nm con el
cable multimodo y las fuentes de luz de diodos emisores de luz (LED). Las fibras de 1550 nm se utilizan casi
exclusivamente con los sistemas de larga distancia que utilizan fibra monomodo y fuentes de luz láser.
3.3.4 Banda ancha
El ancho de banda de una fibra se da como el rango de frecuencias en el que la potencia de salida se
mantiene dentro de los 3 dB de la salida nominal. Se cotiza como el producto de las frecuencias de
ancho de banda multiplicadas por la distancia, por ejemplo, 500 MHz km. Esto significa que hay
disponible 500 MHz de ancho de banda en una distancia de un kilómetro, o 100 MHz de ancho de
banda en 5 km.
3.3.5 Dispersión
La dispersión modal se mide en nanosegundos de dispersión de pulso por kilómetro (ns/km). El valor
también impone un límite superior en el ancho de banda, ya que la duración de una señal debe ser mayor
que los nanosegundos de un valor de cola. Con fibra de índice escalonado, espere entre 15 y 30 ns/km.
Tenga en cuenta que una dispersión modal de 20 ns/km produce un ancho de banda de menos de 50
Mbps. No hay dispersión modal en las fibras monomodo, porque solo está involucrado un modo.
La dispersión cromática ocurre en cables monomodo y se mide como la dispersión de los
pulsos en picosegundos por cada nanómetro de dispersión espectral del pulso y por cada
kilómetro recorrido. Este es el único efecto de dispersión en cables monomodo y los valores
típicos son del orden de 3,5 ps/nm km a 1300 nm y 20 ps/nm km a 1550 nm.

5. 54Comunicaciones de datos industriales prácticos
3.4 Tipos de fibra óptica
Una de las razones por las que la fibra óptica es un medio de transmisión tan bueno es porque los
diferentes índices de refracción para el revestimiento y el núcleo ayudan a contener la señal de luz dentro
del núcleo, produciendo una guía de ondas para la luz. La fibra óptica puede construirse cambiando
abruptamente del índice de refracción del núcleo al del revestimiento, o este cambio puede hacerse
gradualmente (Figura 3.4). Los dos tipos principales de fibra multimodo difieren a este respecto.
• Cable de índice escalonado: El cable con un cambio abrupto en el índice de refracción se
llama cable de índice escalonado. En cable step-index, el cambio se realiza en un solo
paso. El cable multimodo de un solo paso utiliza este método y es el tipo de cable de fibra
óptica más simple y menos costoso. También es el más fácil de instalar. El núcleo suele
tener un diámetro de 50 o 62,5 micras; el revestimiento es normalmente de 125 micras. El
ancho del núcleo da a la luz bastante espacio para rebotar y la atenuación es alta (al
menos para el cable de fibra óptica); entre 10 y 50 dB/km. Son posibles velocidades de
transmisión de hasta 10 Mbps en 1 km.
• Cable de índice graduado: El cable con un cambio gradual en el índice de refracción se denomina
cable de índice gradual o multimodo de índice gradual. Este tipo de cable de fibra óptica tiene un
núcleo relativamente ancho, como un cable multimodo de un solo paso. El cambio ocurre
gradualmente e involucra varias capas, cada una con un índice de refracción ligeramente más bajo.
Una gradación de índices de refracción controla la señal de luz mejor que el método de índice
escalonado. Como resultado, la atenuación es menor, por lo general menos de 15 dB/km. De manera
similar, la dispersión modal puede ser de 1 ns/km e inferior, lo que permite más de diez veces el
ancho de banda del cable de índice escalonado.
Figura 3.4
Perfiles de índice de refracción de fibra

6. Fibra óptica55
• Designaciones de fibra: Las fibras ópticas se especifican en términos de los diámetros de su núcleo,
revestimiento y revestimiento. Por ejemplo, una fibra 62,5/125/250 tiene un diámetro de núcleo de
62,5 micras, un revestimiento de 125 micras y un revestimiento de 250 micras.
3.5 Tipos de cables básicos
Existen cuatro amplias áreas de aplicación en las que se pueden clasificar los cables de fibra óptica:
cable aéreo, cable subterráneo, cable subacuático y cable para interiores. Ahora se considerarán las
propiedades especiales requeridas para cada una de estas aplicaciones. Tenga en cuenta que esta
lista no es exhaustiva y que algunos cables especializados deben combinar las características de
varias de estas clases.
3.5.1 Cable aéreo
Los cables aéreos están literalmente expuestos a los elementos, más que cualquier otra aplicación, y como
tales están expuestos a muchas fuerzas y peligros externos. Los cables aéreos se instalan entre postes con
el peso del cable sostenido continuamente por un cable mensajero de acero al que se puede amarrar
directamente el cable, o por los miembros de resistencia integrales a la construcción del cable. Los efectos
de las cargas combinadas de viento y hielo pueden producir fuerzas de tracción mucho mayores. Otras
consideraciones son las amplias variaciones de temperatura a las que puede estar sujeto el cable,
afectando las propiedades físicas de las fibras y la atenuación de las fibras. El perfil longitudinal del cable es
importante para reducir las cargas de viento y hielo de tales cables. Las barreras contra la humedad son
esenciales, con rellenos de gelatina, siendo predominantes las configuraciones de cable de fibra con
protección suelta. Cualquier agua que se congele dentro de los alojamientos de fibra se expandiría y podría
producir una flexión excesiva de las fibras.
Se requiere que el material del revestimiento del cable resista las temperaturas extremas y la intensa
exposición a la luz ultravioleta de la exposición continua a la luz solar. El polietileno estabilizado contra los
rayos UV se usa frecuentemente para este propósito.
La longitud del tramo instalado y los requisitos de hundimiento son parámetros de diseño importantes que
afectan la tensión máxima del cable y que dictan el tipo de construcción del cable que se utilizará. Los cables de
tramos cortos tienen requisitos de tensión menos estrictos, que pueden cumplirse mediante el uso de capas
integrales de Kevlar, mientras que los cables de tramos largos pueden necesitar utilizar varillas de FRP de varios
hilos para cumplir con las tensiones máximas requeridas.
Ventajas del cable aéreo
• Útil en áreas donde puede ser muy difícil o demasiado costoso enterrar el cable o
instalarlo en conductos.
• También es útil cuando se requieren instalaciones temporales.
Desventajas
• La disponibilidad del sistema no es tan alta como para los cables subterráneos. Las tormentas pueden interrumpir
estos portadores de comunicación, con cables dañados por la caída de árboles, daños por tormentas y escombros
arrastrados. ¡Los postes de carretera pueden ser golpeados por vehículos y los tiradores frustrados parecen
incapaces de pasar por alto los cables aéreos!
3.5.2 cable subterráneo
Los cables subterráneos experimentan menos extremos ambientales que los cables aéreos. Los cables
generalmente se introducen en conductos o se entierran directamente en el suelo, y los cables se colocan
en zanjas estrechas y profundas, que se rellenan con tierra o se excavan directamente en el suelo.

7. 56Comunicaciones de datos industriales prácticos
Tipo de cable
La amortiguación suelta, que utiliza un tubo suelto o una construcción de núcleo ranurado, generalmente se usa para
aislar las fibras de fuerzas externas, incluidas las variaciones de temperatura.
Ventajas
• Por lo general, el método más rentable para instalar cables en exteriores.
• Mayor protección ambiental que el cable aéreo
• Suele ser más seguro que el cable aéreo.
Desventajas
• Puede ser interrumpido por movimientos de tierra, agricultura, inundaciones, etc.
• Los roedores que muerden los cables pueden ser un problema en algunas áreas. Esto se soluciona con el
uso de armadura de cinta de acero o malla de acero, o el uso de un conducto de plástico de más de 38 mm
de DE para todas las instalaciones de cables dieléctricos. Además, el uso de revestimientos de teflón en la
funda hace que el cable sea demasiado resbaladizo para que el roedor lo agarre con los dientes.
3.5.3 cables subacuáticos
Los cables subacuáticos son básicamente cables para exteriores diseñados para inmersión continua en
agua. Si bien los operadores de telecomunicaciones internacionales utilizan los cables más sofisticados
para las comunicaciones en alta mar, existen aplicaciones prácticas para cables subacuáticos para usuarios
más pequeños. Estos incluyen cableado a lo largo o a través de ríos, lagos, cursos de agua o canales, donde
las alternativas no son rentables. El cable subacuático es una opción preferida para el cableado
directamente enterrado en áreas sujetas a inundaciones o con un nivel freático alto, donde, por ejemplo, si
el cable se enterrara a, digamos, 1 m de profundidad, estaría permanentemente sumergido en agua. Estos
cables son esencialmente construcciones de cables para exteriores que incorporan una unidad sellada
herméticamente, utilizan una capa metálica soldada y recubren el núcleo de fibra.
Ventajas
• Instalación más barata en algunas circunstancias.
Desventajas
• El costo unitario del cable es mayor.
3.5.4 Cables de interior
Los cables de interior se utilizan dentro de edificios y tienen propiedades dictadas por los códigos contra incendios.
Dichos cables deben minimizar la propagación de incendios y deben cumplir con los códigos de incendios locales
pertinentes, como se describe en los códigos eléctricos nacionales (NEC) en EE. UU. Los cables para exteriores
generalmente contienen compuestos que bloquean la humedad a base de aceite, como la vaselina. Estos soportan la
combustión por lo que su uso en el interior de los edificios está estrictamente controlado. Los cables exteriores se
empalman con frecuencia con los cables interiores apropiados cerca de los puntos de entrada al edificio, para evitar el
gasto de recubrir largas tiradas de cable exterior dentro de conductos metálicos.
La fibra de los cables interiores y el propio cable interior suelen estar bien protegidos, como se explicó
en la Sección 3.2. El amortiguador hermético proporciona una resistencia al agua adecuada para
aplicaciones en interiores, pero estos cables no deben usarse para tendidos largos de cables en exteriores.
A las fibras protegidas se les puede dar la fuerza suficiente para permitir que se conecten directamente al
equipo desde la estructura de fibra sin empalmar los cables de conexión.

8. Fibra óptica57
3.6 Fibras conectoras
Esta sección identificará los principales problemas relacionados con la conexión de fibras entre sí y con
dispositivos ópticos, como fuentes y detectores. Esto se puede hacer usando empalmes o conectores. Un
empalme es una conexión permanente que se usa para unir dos fibras y se usa un conector cuando la
conexión debe conectarse y desconectarse repetidamente, como en los paneles de conexión. Un
dispositivo utilizado para conectar tres o más fibras o dispositivos se denomina acoplador.
3.6.1 Pérdidas de conexión
El principal parámetro de preocupación cuando se conectan dos dispositivos ópticos es la atenuación,
esa fracción de la potencia óptica que se pierde en el proceso de conexión. Esta atenuación es la
suma de las pérdidas provocadas por una serie de factores, siendo los principales:
• Desalineación lateral de los núcleos de fibra.
• Diferencias en diámetros de núcleo
• Desalineación de los ejes de la fibra.
• Diferencias de apertura numérica de las fibras.
• Reflexión de los extremos de las fibras.
• Espaciamiento de los extremos de las fibras.
• Acabado final y limpieza de fibras.
El más importante de estos mecanismos de pérdida implicados en la conexión de fibras multimodo
es la desalineación axial de las fibras.
Con los conectores, la pérdida mínima a través de la interfaz de vidrio/aire entre ellos será siempre de
aproximadamente 0,35 dB, a menos que se utilice un gel de comparación de índices.
3.6.2 fibras de empalme
Se utilizan dos técnicas básicas para el empalme de fibras: empalme por fusión y empalme mecánico. Con la
técnica de empalme por fusión, las fibras se sueldan entre sí, lo que requiere un equipo costoso, pero producirá
empalmes con pérdidas consistentemente menores con bajos costos de consumibles. Con el empalme mecánico,
las fibras se mantienen juntas en una estructura de alineación, usando un adhesivo o presión mecánica. Las
empalmadoras mecánicas requieren equipos de menor costo de capital pero tienen un alto costo de consumibles
por empalme.
• Empalme por fusión: Los empalmes por fusión se realizan fundiendo las caras de los extremos de las
fibras preparadas y fusionando las fibras entre sí. Las prácticas máquinas de empalme por fusión de
campo utilizan un arco eléctrico para calentar las fibras. Las máquinas de empalme de fábrica a
menudo usan una pequeña llama de hidrógeno. El proceso de empalme necesita prealinear con
precisión las fibras, luego calentar sus extremos a la temperatura requerida y juntar los extremos de
las fibras ablandadas lo suficiente para formar la unión por fusión, manteniendo su alineación
precisa. Los empalmes por fusión tienen pérdidas consistentemente muy bajas y son el método
preferido para unir fibras, particularmente para sistemas monomodo. Los empalmadores de fusión
monomodo modernos utilizan sistemas de alineación de núcleos para garantizar que los núcleos de
las dos fibras estén alineados con precisión antes del empalme.
• Empalme mecánico: El empalme mecánico involucra muchos enfoques diferentes para
alinear los dos extremos de las fibras y luego sujetarlas dentro de una estructura de
unión o pegarlas juntas. Los empalmes mecánicos generalmente se basan en la
alineación de los diámetros exteriores del revestimiento de fibra y suponen que los
núcleos son concéntricos con el exterior del revestimiento. esto no es siempre

9. 58Comunicaciones de datos industriales prácticos
el caso, particularmente con fibras monomodo. Se utilizan varias estructuras mecánicas
para alinear las fibras, incluidas ranuras en V, manguitos, 3 varillas y varias estructuras de
sujeción patentadas.
3.6.3 Conectores
Los conectores se utilizan para realizar interconexiones flexibles entre dispositivos ópticos. Los conectores
tienen pérdidas significativamente mayores que los empalmes, ya que es mucho más difícil alinear
repetidamente las fibras con el grado de precisión requerido. La alineación activa, como se utilizó para
minimizar algunas pérdidas por empalme, no es posible. La desalineación axial de las fibras contribuye a la
mayoría de las pérdidas en cualquier conexión, por lo que se puede esperar que la pérdida del conector
esté en el rango de 0,2 a más de 3 dB.
La mayoría de los diseños de conectores producen una unión a tope con los extremos de las fibras lo
más juntos posible. La fibra se monta en una férula con un orificio central dimensionado para que coincida
con el diámetro del revestimiento de la fibra. La férula generalmente está hecha de metal o cerámica y su
propósito es centrar y alinear la fibra, así como brindar protección mecánica al extremo de la fibra. La fibra
normalmente se pega en la férula, luego se corta el extremo y se pule para que quede al ras con la cara de
la férula. Los dos conectores más comunes son el SC y el ST, como se detalla a continuación. Muchos
nuevos conectores patentados ahora están disponibles para diferentes tipos de equipos.
• conector SC: Está construido con una férula de cerámica cilíndrica que se acopla con un
receptáculo de acoplamiento. El conector tiene una sección transversal cuadrada para alta
densidad de empaquetamiento en el equipo y tiene un mecanismo de enganche push-pull. ISO
y TIA han adoptado una versión dúplex polarizada como estándar y ahora se utiliza como un
conector FDDI de bajo costo. El conector SC tiene una pérdida especificada de menos de 0,6 dB
(típicamente 0,3 dB) para fibras monomodo y multimodo y una pérdida de retorno típica de 45
dB.
• conector ST: El conector ST se muestra en la Figura 3.5. Este es un estándar más antiguo
utilizado para comunicaciones de datos. Este también está construido con una férula de
cerámica cilíndrica que se acopla con un receptáculo de acoplamiento. El conector tiene una
sección transversal redonda y se asegura girándolo para engancharlo en el acoplamiento de
bayoneta accionado por resorte. Dado que se basa en el resorte interno para mantener unidas
las férulas, se puede perder el contacto óptico si se aplica al conector una fuerza superior a
aproximadamente 1 kg.
Figura 3.5
conector ST

10. Fibra óptica59
3.6.4 Manejo de conectores
La mayoría de los conectores de fibra óptica están diseñados para uso en interiores. Los conectores para
uso en exteriores requieren ser sellados herméticamente. Es muy importante proteger las caras ópticas de
los conectores de la contaminación. El rendimiento óptico puede verse gravemente degradado por la
presencia de suciedad o polvo en los extremos de la fibra. Una sola partícula de polvo podría tener 10
micrones de diámetro, lo que dispersaría o absorbería la luz y podría interrumpir por completo un sistema
monomodo. Los conectores y los paneles de parcheo normalmente se suministran con tapas protectoras.
Estos siempre deben instalarse siempre que los conectores no estén acoplados. Estos no solo protegen del
polvo y la suciedad, sino que también brindan protección al extremo vulnerable y pulido de la fibra. Los
rociadores de aire comprimido están disponibles para limpiar conectores y adaptadores, sin necesidad de
tocar físicamente las superficies de contacto.
Tenga cuidado de no tocar el extremo de las férulas del conector, ya que el aceite de sus dedos puede hacer
que la suciedad se adhiera al extremo de la fibra. Limpie los conectores con toallitas sin pelusa y alcohol
isopropílico.
La durabilidad de los conectores es importante a lo largo de su vida útil. Los conectores de
fibra típicos para uso en interiores se especifican para 500 a 1000 ciclos de acoplamiento, y la
atenuación generalmente se especifica para que no cambie en más de 0,2 dB a lo largo de esa
vida útil. La conexión y desconexión repetida de los conectores puede desgastar los
componentes mecánicos e introducir contaminación en la ruta óptica.
3.6.5 Acopladores ópticos
Los acopladores o divisores ópticos y los combinadores se utilizan para conectar tres o más fibras u otros
dispositivos ópticos. Estos son dispositivos que dividen la potencia de entrada en varias salidas. Mientras
que la división de la luz se realiza de forma pasiva, los acopladores activos incluyen amplificadores ópticos
que aumentan la señal antes o después del proceso de división. La configuración del acoplador depende
del número de puertos y de si cada uno de ellos es unidireccional, los llamados acopladores direccionales,
o bidireccional. La mayoría de los acopladores se encuentran dentro del equipo para propósitos de
monitoreo.
3.7 Bandejas de empalme/organizadores y gabinetes de terminación
Esta sección analiza los diferentes tipos de unidades de almacenamiento que se utilizan para alojar
empalmes de fibra óptica y terminaciones de cables.
3.7.1 Bandeja de empalme
Los empalmes generalmente se ubican en unidades denominadas "centros de empalme", "bandejas de empalme" u
"organizadores de empalme". La bandeja de empalme está diseñada para proporcionar una ubicación conveniente para
almacenar y proteger el cable y los empalmes. También proporcionan alivio de tensión del cable a los propios empalmes.
Las bandejas de empalme se pueden ubicar en puntos intermedios a lo largo de una ruta donde se
requiere unir los cables o en los puntos del panel de conexión y terminación al final de los tramos de cable.
El cable entrante se lleva al centro de empalme donde se quita la cubierta del cable. Luego, las
fibras se enrollan completamente alrededor de la bandeja y en un soporte de empalme. Hay
diferentes soportes disponibles para diferentes tipos de empalmes. Luego, las fibras se empalman en
el cable de salida si es un punto intermedio o en pigtails si es un punto de terminación. Estos también
se enrollan completamente alrededor de la bandeja y luego se extraen de la bandeja. En la Figura 3.6
se ilustra una bandeja de empalme típica.

11. 60Comunicaciones de datos industriales prácticos
Figura 3.6
Una bandeja de empalme típica
Los cables están conectados físicamente a la bandeja de empalme para aliviar la tensión. Los cables
normalmente ingresan a la bandeja solo por un lado para facilitar el traslado de la bandeja/cerramiento de unión
a una ubicación de unión más accesible. Las fibras se enrollan completamente alrededor de la bandeja para
proporcionar holgura, que puede ser necesaria para adaptarse a cualquier cambio en el futuro, y también para
aliviar la tensión en los empalmes.
Cada junta de empalme está envuelta en un protector de empalme (tubo de plástico) o termorretráctil antes de
engancharse en el soporte.
Las bandejas de empalme están disponibles con instalaciones de parcheo. Esto permite que diferentes fibras se
conecten de forma cruzada y se vuelvan a enlazar para fines de prueba.
3.7.2 Cajas de empalme
Las bandejas de empalme no están diseñadas para dejarse al aire libre y deben colocarse en
algún tipo de recinto. El recinto que se utilice dependerá de la aplicación. Los siguientes son
ejemplos de algunos gabinetes usados para bandejas de empalme.
• Cilindros enterrados directamente: En un punto intermedio donde se unen dos cables para continuar
el tendido de cables, los empalmes se pueden enterrar directamente colocando las bandejas de
empalmes en un recinto cilíndrico herméticamente sellado que generalmente está hecho de plástico
resistente o aluminio. El contenedor está completamente sellado contra la entrada de humedad y
contiene paquetes desecantes para eliminar la humedad que pueda entrar.
En la Figura 3.7 se ilustra un cilindro típico directamente enterrado. Tenga en cuenta que los cables
normalmente ingresan al gabinete por un extremo solo para permitir que el gabinete se levante del
suelo para un acceso de empalme más fácil.
Figura 3.7
Gabinete de empalme directamente enterrado

12. Fibra óptica61
• Armarios de terminación: En los puntos de unión donde se juntan muchos cables, las bandejas
de empalme se almacenan en un armario de pared más grande (aproximadamente 500× 500×
100 mm) con puerta batiente. Para uso en exteriores, los gabinetes deben estar sellados contra
las inclemencias del tiempo. La Figura 3.8 ilustra una bandeja de empalme en un gabinete de
terminación.
• Paneles de parcheo y marcos de distribución: Las bandejas de empalme se pueden instalar en la parte posterior de
los paneles de conexión y los marcos de distribución utilizados para la conexión de los cables de conexión al cable
de entrada principal.
3.7.3 Terminación en paneles de parcheo y repartidores
Existen tres métodos principales para conectar un cable entrante a un panel de conexiones o un
marco de distribución. En primer lugar, si el cable entrante contiene fibras que tienen un radio
de curvatura mínimo grande, se recomienda empalmar cada fibra en un latiguillo de fibra que
tenga un radio de curvatura más pequeño. Esto reduce la tensión indebida en las fibras
entrantes pero introduce pequeñas pérdidas en el enlace. Esto también reemplaza el vidrio más
frágil del cable entrante con el vidrio más flexible y resistente de los latiguillos. Esto se ilustra en
la Figura 3.8.
Figura 3.8
Gabinete de terminación para bandejas de empalme
El segundo método consiste en colocar las fibras del cable entrante en una unidad de conexión. La
unidad de ruptura separa las fibras y permite colocar un tubo de plástico sobre las fibras entrantes
para brindar protección y resistencia a medida que se alimentan al frente del panel de conexiones.
Tenga en cuenta que no hay empalmes, por lo que las pérdidas se reducen al mínimo. Esto se ilustra
en la Figura 3.9.

13. 62Comunicaciones de datos industriales prácticos
Figura 3.9
Patch panel con caja de conexiones
Si el cable entrante contiene fibras ajustadas que son flexibles y resistentes, se pueden
llevar directamente al frente del panel de conexión. Esto se conoce como terminación
directa y se ilustra en la Figura 3.10.
Figura 3.10
Terminación directa de cables en un patch panel
3.8 Solución de problemas
3.8.1 Introducción
Esta sección trata los problemas de los cables de fibra óptica. Los problemas pueden ser causados por
malas prácticas de instalación, donde las fibras están sujetas a una tensión o fuerzas de flexión excesivas.
Esta sección también trata los métodos básicos de prueba de fibras y cómo localizar fallas en los sistemas
de fibra óptica.