Estándares Fibras ópticas monomodo y multimodo

por | Ago 31, 2020

Con la intención de garantizar la interoperabilidad entre productos de diferentes fabricantes, se han establecido ciertas normas a nivel de componentes como conectores y cables.

 Por su parte los estándares de fibras ópticas están definidos bajo ciertas especificaciones según la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT), de tal manera que se pueden clasificar los patchcord multimodo y monomodo de acuerdo con ciertas características específicas y puntuales.

Fibras ópticas Multimodo

Las fibras multimodo se rigen por la recomendación G.651.1, este tipo de fibra permite el uso en redes ethernet de 1Gbs alcanzando los 550m de longitud en un solo enlace, funcionando con dispositivos transceptores de 850nm.

Indice Gradual

Las fibras Multimodo de índice gradual, son aquellas donde las señales de luz viajan hacia adelante en forma de oscilación sinusoidal, dadas sus características son las fibras multimodo que alcanzan mayores distancias entre 10Km y 20 Km con tasas de transmisión de 34 a 140 Mbs.

Transmisión en una fibra de índice gradual

Estándares fibras ópticas, multimodo de índice gradual

Transmisión en una fibra de índice escalonado

Estándares fibras ópticas, multimodo índice escalonado

Estructura de fibra

Estándares fibras ópticas, Multimodo Indice gradual sección

Estructura de fibra

Estándares fibras ópticas, multimodo índice escalonado sección

Fibras ópticas monomodo

Este tipo de fibras se caracterizan por permitir un único modo de propagación por medio de un solo rayo de luz (láser), transmitido en línea recta lo cual proporciona un gran ancho de banda y alcance a largas distancias.

Las fibras monomodo son fabricadas con distintas concentraciones de dopaje en el núcleo (filamento de vidrio) por lo cual se adoptan las recomendaciones ITU-T G.652, G.653, G.654, G.655, G.656 y G, 657.

Transmisión en una fibra monomodo

Estándares fibras ópticas, monomodo

Estructura de fibra

Estándares fibras ópticas, monomodo Sección

Recomendación G.652

Fibra Single mode estándar 

La Recomendación UIT-T G.652 describe los atributos geométricos, mecánicos y de transmisión de una fibra óptica y un cable monomodo que tiene una longitud de onda de dispersión cero alrededor de 1310 nm. Se optimizó originalmente para su uso en la región de longitud de onda de 1310 nm, pero también se puede usar en la región de 1550 nm, se divide en G652 A, B, C y D.

Viñeta naranjaG.652.A. Contiene los atributos enecsarios para sistemas SDH STM-16 a una velocidad máxima, o sistemas Ethernet a 1Gb hasta los 40 Km.

Viñeta azul aguamarinaG.652.B. Contiene los atributos necesarios para sistemas de mayor capacidad de transmisión, como sistemas SDH STM-64 STM-256.

Viñeta naranja G.652.C. Describe atributos similares a G.652.A pero permite la transmisión de datos en un rango extendido de longitud de onda que va desde 1360 a 1530nm, idela para sistemas de multiplexación de longitud de onda (WDM).

Viñeta azul aguamarinaG.652.D. Describe atributos similares a G.652.B pero permite la transmisión de datos en un rango extendido de longitud de onda que va desde 1360 a 1530nm, ideal para sistemas de miltiplexación de longitud de onda WDM.

Recomendación G.653

Es la caracterización de los cables de fibra óptica monomodo con dispersión desplazada.

Esta Recomendación describe un cable y fibra óptica monomodo con dispersión desplazada que tiene una longitud de onda de dispersión cero nominal cercana a 1550 nm, y un coeficiente de dispersión que es aumentando monótonamente con la longitud de onda. Esta fibra está optimizada para su uso en la región de 1550 nm, pero también se puede usar a alrededor de 1310 nm.

Recomendación G.654

Fibra de corte desplazado (CSF) de muy baja pérdida

Esta Recomendación describe una fibra óptica y un cable monomodo, que tiene una longitud de onda de dispersión cero alrededor de 1300 nm, con pérdidas minimizadas y un corte desplazado a una longitud de onda alrededor de
1 550 nm y que está optimizado para su uso en la región de 1 530-1 625 nm.

«Es por lo tanto el tipo de fibra más empleado en cables transoceánicos».

Recomendación G.655

Establecida para los cables de fibra óptica con dispersión desplazada no nula.

En este apartado se describen las fibras monomodo con un coeficiente de dispersión cromática (valor absoluto) que es mayor que un valor distinto de cero en las longitudes de onda superiores a 1530 nm donde la dispersión es casi nula a la longitud de onda de 1550nm. Esta dispersión reduce el crecimiento de efectos no lineales que pueden ser particularmente perjudiciales en sistemas densos de multiplexación por división de longitud de onda (DWDM).

Estas fibras se diseñaron originalmente para su uso en longitudes de onda en una región prescrita entre 1530 nm y 1565 nm. Se han tomado medidas para soportar la transmisión a longitudes de onda más altas de hasta 1625 nm y longitudes de onda más bajas hasta 1460 nm.

Recomendación G.656

Describe las fibras monomodo con una dispersión cromática mayor que algún valor distinto de cero en toda la gama de longitudes de onda de 1460-1625 nm.

Esta dispersión reduce el crecimiento de efectos no lineales que pueden ser particularmente perjudiciales en sistemas densos de multiplexación por división de longitud de onda (DWDM). Por lo tanto este tipo de fibras utiliza una dispersión distinta de cero para reducir la mezcla de cuatro ondas y la modulación de fase cruzada en un rango de longitud de onda más amplio que la fibra.

«Este tipo de fibra fue desarrollado para transmisiones a largo alcance (CWDM, DWDM)».

Estándares fibras ópticas, Dispersión cromática

En la dispersión cromática la luz transmitida presenta un rango de longitudes de onda cada una de las cuales viaja a diferentes velocidades provocando de esta manera el ensanchamiento de los pulsos de luz.

Recomendación G.657

Fibra óptica insensible a la flexión (BISMF)

 

Esta recomendación describe dos categorías de cable de fibra óptica monomodo con un rendimiento de pérdida por flexión mejorado en comparación con el de las fibras UIT-T G.652, esta norma se segmenta en dos categorías G.657A y G657B, donde ambas categorías contienen dos subcategorías que se diferencian en la pérdida por macroflexión.

Estándares fibras ópticas, Radio curvatura

G.657.A

Las fibras de categoría A son especiales para el uso en banda S, C y L es decir entodo el rango de 1260nm a 1625nm, de acuerdo con el estántar existen 2 tipos:

Viñeta azul aguamarina G.657.A1. El radio de curvatura mínimo de las fibras es de 10mm.

Viñeta azul G.657.A2. Las fibras  presentan una curvatura mínima de 7.5mm.

G.657B

Las fibras de categoría B están optimizadas para reducir aún más la pérdida por macrocurvatura y, por lo tanto, pueden utilizarse con valores muy bajos de radio de curvatura. Estas fibras están diseñadas para distancias de corto alcance (menos
de 1000 m).

El estándar se subdivide en B1 y B2, como se aprecia a continuación:

Viñeta azul aguamarina G.657.B1. Establece una curvatura mínima de 7.5mm.

Viñeta azul G.657.B2. El estándar  establece una curvatura mínima de  5mm.

Las fibras bajo el estándar ITU G.657 son totalmente compatibles con fibras monomodo G.652, lo cual las hace ideales  ideal para trabajar en las longitudes de onda comprendidas entre 1260nm – 1625nm, disponible en bandas de onda D; E; S; C y L5.

Glosario

Dispersión cromática:    Fenómeno que se produce porque los rayos de luz inyectados en el extremo de un cable, llegan al otro lado en diferentes momentos, recibiendo una señal ligeramente distorsionada. Se mide en ps/nm·km, que indica que un pulso con una anchura espectral de 1 nanómetro se ensanchará 1 picosegundo por cada kilómetro que viaje.

Macroflexión: Es la curvatura resultante de una fibra óptica, que es grande con relación al diámetro de la fibra.

WDM: Multiplexación por división de longitud de onda, es una tecnología que permite transmitir varias señales independientes sobre una sola fibra óptica.

CWDM: Multiplexación por división aproximada de longitud de onda, es una técnica de transmisión de señales a través de fibra óptica que pertenece a la familia de WDM.

DWDM: Multiplexado denso por división de longitudes de onda, es una técnica de transmisión de señales a través de fibra óptica usando la banda C (1550 nm).

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