Diferentes tipos de fibra dúplex monomodo y multimodo
Los cables de fibra óptica son el medio elegido en la infraestructura de telecomunicaciones, ya que permiten la transmisión de tráfico de voz, vídeo y datos de alta velocidad en redes empresariales y de proveedores de servicios. Dependiendo del tipo de aplicación y del alcance a alcanzar, se pueden considerar e implementar varios tipos de fibra, como la fibra dúplex monomodo y el cable de fibra óptica dúplex multimodo.
Las fibras vienen en varias configuraciones diferentes, cada una ideal para un uso o aplicación diferente. Los primeros diseños de fibra que todavía se utilizan hoy en día incluyen fibra monomodo y multimodo. Desde que los Laboratorios Bell inventaron el concepto de fibras para aplicaciones específicas a mediados de la década de 1990, se han introducido diseños de fibras para aplicaciones de red específicas. Estos nuevos diseños de fibra, utilizados principalmente para la transmisión de señales de comunicación, incluyen fibra de dispersión no nula (NZDF), fibra de pico de agua cero (ZWPF), fibra multimodo optimizada por láser de 10 Gbps (cable de fibra óptica OM3) y fibras diseñadas específicamente para para aplicaciones submarinas. Los diseños de fibras especiales, como las fibras compensadoras de dispersión y las fibras dopadas con erbio, realizan funciones que complementan las fibras de transmisión. Las diferencias entre los diferentes tipos de fibras de transmisión dan como resultado variaciones en el rango y el número de diferentes longitudes de onda o canales en los que se transmite o recibe la luz, las distancias que esas señales pueden viajar sin ser regeneradas o amplificadas, y las velocidades a las que esas señales Puedo viajar.
Existen dos tipos diferentes de cable de fibra óptica: multimodo y monomodo (MMF y SMF). Ambos se utilizan en una amplia gama de aplicaciones de redes de datos y telecomunicaciones. Estos tipos de fibras han dominado el mercado de fibras comerciales desde los años 1970. La diferencia distintiva, y la base para la denominación de las fibras, está en la cantidad de modos permitidos para propagarse en el núcleo de una fibra. El "modo" es un camino permitido para que la luz viaje a través de una fibra. Una fibra multimodo permite muchas rutas de propagación de la luz, mientras que una fibra monomodo solo permite una ruta de luz.
En la fibra multimodo, el tiempo que tarda la luz en viajar a través de una fibra es diferente para cada modo, lo que da como resultado una dispersión del pulso en la salida de la fibra denominada dispersión intermodal. La diferencia en el retardo de tiempo entre los modos se llama retardo de modo diferencial (DMD). La dispersión intermodal limita el ancho de banda de la fibra multimodo. Esto es importante porque el ancho de banda de una fibra determina su capacidad de transporte de información, es decir, hasta qué punto puede funcionar un sistema de transmisión con una tasa de error de bits específica.
La fibra óptica guía la luz lanzada hacia el núcleo de la fibra (Figura 1). El revestimiento es una capa de material que rodea el núcleo. El revestimiento está diseñado de manera que la luz lanzada al núcleo quede contenida en el núcleo. Cuando la luz lanzada hacia el núcleo incide en el revestimiento, la luz se refleja desde la interfaz núcleo-revestimiento. La condición de reflexión interna total (cuando toda la luz lanzada al núcleo permanece en el núcleo) es función tanto del ángulo en el que la luz incide en la interfaz núcleo-revestimiento como del índice de refracción de los materiales. El índice de refracción (n) es un número adimensional que caracteriza la velocidad de la luz en un medio específico en relación con la velocidad de la luz en el vacío. Para confinar la luz dentro del núcleo de una fibra óptica, el índice de refracción del revestimiento (n1) debe ser menor que el índice de refracción del núcleo (n2).
Las fibras se clasifican en parte según las dimensiones de su núcleo y revestimiento. La fibra dúplex monomodo tiene un diámetro de núcleo mucho más pequeño que el cable de fibra óptica dúplex multimodo. Sin embargo, en las especificaciones de fibra monomodo se utiliza el diámetro de campo modal (MFD) en lugar del diámetro del núcleo. El MFD describe la distribución de la potencia óptica en la fibra proporcionando un diámetro "equivalente", a veces denominado tamaño de punto. El MFD es siempre mayor que el diámetro del núcleo con valores nominales que oscilan entre 8 y 10 micrones, mientras que los diámetros del núcleo de fibra monomodo son de aproximadamente 8 micrones o menos. A diferencia de la fibra monomodo, la fibra multimodo suele denominarse por sus diámetros de núcleo y revestimiento. Por ejemplo, una fibra con un núcleo de 62,5 micrones y un diámetro de revestimiento de 125 micrones se denomina fibra de 62,5/125 micrones. Las ofertas populares de productos multimodo tienen diámetros de núcleo de 50 micrones o 62,5 micrones con un diámetro de revestimiento de 125 micrones. Las fibras monomodo también tienen un diámetro de revestimiento de 125 micrones.
Una fibra monomodo, que tiene un único modo de propagación y, por lo tanto, no tiene dispersión intermodal, tiene un ancho de banda mayor que la fibra multimodo. Esto permite velocidades de datos más altas en distancias mucho más largas que las que se pueden lograr con fibra multimodo. En consecuencia, las aplicaciones de telecomunicaciones de larga distancia solo utilizan fibra monomodo y se implementa en casi todas las configuraciones metropolitanas y regionales. Operadores de larga distancia, Bells locales y gobierno
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