1. Redes de Fibra Óptica RFO 4501
Clase 1: Origen de las Comunicaciones por Fibra
Óptica.

2. Objetivos
• Origen de las comunicaciones por fibra óptica
• Fundamentos de fibra óptica
• Cables de fibra óptica

3. ORIGEN DE LAS COMUNICACIONES
POR FIBRA OPTICA
• Telégrafo óptico Francia: 1790 Claude Chappe
• Sistema de semáforos montados en torres, donde operadores
humanos enviaban mensajes, pasándolos de torre en torre

4. ORIGEN DE LAS COMUNICACIONES
POR FIBRA OPTICA
• Teléfono óptico EE.UU: 1880
Alexander Graham Bell
• Llamado Fotófono,
precursor de las
trasmisiones inalámbricas,
pretendía ocupar la luz a
través del aire como medio
de transmisión,
• Aplicación en señalización
entre barcos

5. ORIGEN DE LAS COMUNICACIONES
POR FIBRA OPTICA
• Reflexión interna total: capacidad de un medio para confinar
la luz al estar rodeado por otro material con un índice de
refracción menor, como es el caso del vidrio y el aire
• En 1840 científicos europeos demuestran que la luz puede ser
guiada a través de chorros de agua, como el que dispersa una
fuente
• En 1900 se reemplaza el chorro de agua por varillas de
cuarzo, hallando aplicación en la medicina dental

6. ORIGEN DE LAS COMUNICACIONES
POR FIBRA OPTICA
• En 1940 y años posteriores se cambia el cuarzo por el
Plexiglás por mayor flexibilidad y se intenta con el realizar la
toma de imágenes de partes internas del cuerpo de un
paciente

7. ORIGEN DE LAS COMUNICACIONES
POR FIBRA OPTICA
• En 1960 la fibra de núcleo de vidrio se fabrica con pérdidas de
un decibel por metro, ideal para la obtención de imágenes
médicas, pero impensable para comunicaciones
• En esta época, comienza la guerra por el uso del espectro
radioeléctrico al buscar y utilizar frecuencias más altas para
llevar trasmisiones de gran ancho de banda como son la
televisión y las tramas telefónicas
• También en esta década se inventa el LASER que en sus
comienzos es utilizado para hacer trasmisiones por el espacio
libre.

8. ORIGEN DE LAS COMUNICACIONES
POR FIBRA OPTICA• Las interferencias de la niebla,
lluvia, nubes y otras alteraciones
atmosféricas prioriza la necesidad
de un medio guía para encauzar la
emisión del rayo, creándose las
primeras guías de onda óptica, a
partir de fibras de fibra de vidrio
mejoradas
• La fibra original tenía un núcleo de
3 a 4 micrones y un revestimiento
de índice refractivo un 1% menor
que el núcleo pero de grosor de
300 a 400 micrones

9. ORIGEN DE LAS COMUNICACIONES
POR FIBRA OPTICA
• Permitía, una capacidad de
información de 1 GHz, el
equivalente de 200 canales de TV o
200.000 conversaciones telefónicas
• A través de perfeccionamientos en
el modelado del diseño de la fibra
a partir de la experiencia con las
guías de onda para RF se logra
reducir las perdidas de 1000
dB/Km a 20 dB/Km lo que logra
interesar en una primera instancia
la Post Office Británica

10. ORIGEN DE LAS COMUNICACIONES
POR FIBRA OPTICA
• Una vez obtenido un cliente de esta envergadura, en los años
de 1970 comienza una acelerada carrera de compañías que
compiten por la fabricación de fibras, diodos láser, blindaje
para tendido de la fibra, amplificadores ópticos, etc.

11. ORIGEN DE LAS COMUNICACIONES
POR FIBRA OPTICA
• En 1970 se trabaja con fibras de núcleo de 50 a 62,5
micrómetros, portadoras asociados a la longitud de onda de
850 nanómetros y atenuaciones de 2 dB/Km.
• Hoy una nueva generación de fibras con núcleos de 1,55
nanómetros y atenuaciones de 0,2 a 0,3 dB/Km permiten
velocidades de 5 Gbps por segundo

12. FUNDAMENTOS DE FIBRA OPTICA
• La fibra óptica es el medio por el cual las señales de
comunicación son transmitidas en forma de luz guiada por
delgadas varillas de vidrio o plástico
• Las señales pueden ser pulsos digitales o ráfagas continuas de
luz modificada por alguna modulación
• La luz representa la información en este medio y su ventaja
con respecto a otros medios es poder transportar la mayor
cantidad de información a distancias más lejanas

13. FUNDAMENTOS DE FIBRA OPTICA
• Es inmune a la interferencia
electromagnética, y con sistemas de
repetidores transmite con el mínimo ruido y
margen de error
• Una fibra óptica se compone de tres
elementos:
– Una fuente de luz
– Puede ser un diodo LASER o LED;
convierte la información eléctrica en
óptica
– Los jack de conectores sirven de
mecanismo de alineación del haz de luz

14. FUNDAMENTOS DE FIBRA OPTICA

15. FUNDAMENTOS DE FIBRA OPTICA
• Una fibra óptica se compone de tres elementos:
• La fibra
• Puede ser de vidrio o de plástico
• Incluye a los conectores, al cable y a los empalmes

16. FUNDAMENTOS DE FIBRA OPTICA
• Una fibra óptica se compone de tres elementos:
• El detector de luz
• Puede ser semiconductora; convierte la información de luz en
electricidad

17. FUNDAMENTOS DE FIBRA OPTICA
• En sistemas de larga distancia el uso de amplificadores
intermedios es necesario para compensar la perdida de señal
a lo largo de la fibra repitiendo también el modelo de
receptor, transmisor, y electrónica de soporte.

18. FUNDAMENTOS DE FIBRA OPTICA
• La fibra es una varilla que transporta la luz (core)
rodeada de un revestimiento (cladding)

19. FUNDAMENTOS DE FIBRA OPTICA

20. FUNDAMENTOS DE FIBRA OPTICA

21. FUNDAMENTOS DE FIBRA OPTICA

22. FUNDAMENTOS DE FIBRA OPTICA

23. FUNDAMENTOS DE FIBRA OPTICA

24. FUNDAMENTOS DE FIBRA OPTICA

25. FUNDAMENTOS DE FIBRA OPTICA

26. FUNDAMENTOS DE FIBRA OPTICA

27. CABLES DE FIBRA OPTICA
• Debido a la gran cantidad de condiciones a la que se expone,
la fibra óptica debe ser encapsulada en diversas capas de
protección
• La primera es una delgada capa de plástico que recubre a al
varilla de fibra y la protege de la humedad a demás de darle
resistencia mecánica
• La siguiente capa de protección se reconoce como “buffer” y
por extrusión da forma de cable a las varillas revestidas
permitiendo incrementar su resistencia mecánica.
• Se clasifica como protección de tubo suelto o tubo apretado

28. CABLES DE FIBRA OPTICA
• El diseño de tubo apretado “tight-buffered cable” es una
buena elección al momento de requerir flexibilidad y fácil
disposición del cableado como puede ser el cubrir distancias
cortas como las de los equipos terminales al rack de
distribución

29. CABLES DE FIBRA OPTICA
• El diseño de tubo holgado “loose-tube cable” es una buena
elección al momento de requerir una aislación completa del
medio exterior y soportar grandes tensiones de tracción como
puede ser el tendido en postes o la disposición en sistemas de
tuberías subterráneas

30. CABLES DE FIBRA OPTICA
• El cable encintado consiste en 12 o mas varillas de fibra
revestidas agrupadas con una cinta que las envuelve.
• Un ejemplo de esto es que sobre 100 fibras pueden ser
dispuestas en la sección de 1,27 centímetros cuadrados con
cable encintado

31. CABLES DE FIBRA OPTICA
• Enchaquetado del cable
– De acuerdo con las normas NEC NPFA y UL Laboratories.
• Factores Ambientales y Mecánicos
– Teniendo en cuenta que también es un cable que será
hecho pasar por tracción por ductos o conduits, debe
presentar un numero considerable de elementos que
ofrezcan rigidez y fuerza contra las tensiones que pudiesen
crear curvaturas o dañar las fibras

32. CABLES DE FIBRA OPTICA

33. CABLES DE FIBRA OPTICA
• Estándares de la industria:
– Cable Zipcord o simplex

34. CABLES DE FIBRA OPTICA
• Estándares de la industria:
– Cable de distribución, “tightpack cables”

35. CABLES DE FIBRA OPTICA
• Estándares de la industria:
– Cable reforzado o “breakout cables”

36. CABLES DE FIBRA OPTICA
• Estándares de la industria:
– Cables de tubo holgado

37. CABLES DE FIBRA OPTICA
• Estándares de la industria:
– Cable híbridos o compuestos

38. CABLES DE FIBRA OPTICA

39. Resumen
• Revisión de la reseña histórica al pasar de las comunicaciones
ópticas y el encauce de la luz por medios físicos a la fibra
óptica en la industria de las telecomunicaciones
• Revisión de la confección y parametrizacion de la fibra óptica
• Clasificación de los cables de fibra óptica según estándares de
la industria