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La fibra óptica es un medio físico de transmisión de información, usual en redes de datos y telecomunicaciones, que consiste en un filamento delgado de vidrio o de plástico, a través del cual viajan pulsos de luz láser o led, en la cual se contienen los datos a transmitir.
A través de la transmisión de estos impulsos de luz se puede enviar y recibir información a importantes velocidades a través de un tendido de cable, a salvo de interferencias electromagnéticas y con velocidades similares a las de la radio. Esto hace de la fibra óptica el medio de transmisión por cable más avanzado que existe.
La implementación de la fibra óptica es heredera de siglos de investigación y experimentación sobre la luz y sus propiedades, desde las épocas antiguas en que los Griegos se comunicaban a través del reflejo de la luz solar en pequeños espejos, los experimentos ópticos de la Revolución Científica, hasta el invento de la telegrafía óptica en 1792 por Claude Chappe, y el trabajo posterior de los físicos franceses Jean-Daniel Colladon y Jacques Babinet, y del irlandés John Tyndall, todo a finales del siglo XIX.
La fibra óptica como tal no gozaría del interés de los ingenieros hasta 1950 y en 1970 sería fabricada la primera pieza, usando impurezas de titanio en sílice, por obra de Robert Maurer, Donald Keck, Peter Schultz y Frank Zimar. La primera transmisión de información a través de este medio se hizo el 22 de abril de 1977 en Long Beach, California, y en la década de los 80 se perfeccionó y empezó a implementar a escala internacional.
La fibra óptica es ideal para las telecomunicaciones por cable, permitiendo establecer redes informáticas locales y de largo alcance, con un mínimo de pérdida de información en el camino.
Sus aplicaciones son diversas en este campo, permitiendo la obtención de material de redes, sensores de fibra óptica (para temperatura, presión o niveles de luz), material de iluminación (particularmente eficaz ya que no requiere de cercanía con la fuente de luz), y siendo además útil para la decoración (hay árboles de navidad elaborados de fibra óptica) o como componente del hormigón translúcido.
El principio de funcionamiento de la fibra óptica es el de la Ley de Snell, que permite calcular el ángulo de refracción de la luz al pasar de un medio a otro con distinto índice de refracción.
Así, dentro de la fibra, los haces de luz quedan atrapados y propagándose en el núcleo, dadas las propiedades físicas del revestimiento y del ángulo de reflexión adecuado, transportando hasta el destino la información enviada. En esto último opera de manera similar al telégrafo.
A continuación se muestra una lista con los acrónimos y definiciones más utilizados en Fibra óptica.
A
Absorción: atenuación de la fibra óptica que resulta de la conversión de la potencia óptica en calor.
Acoplador: dispositivo óptico que divide o combina luz proveniente de más de una fibra.
ADSL: (Asymmetric Digital Subscriber Line) es un tipo de tecnología de línea de abonado digital DSL. consiste en la transmisión de datos digitales apoyada en el cable de pares simétricos de cobre que lleva la línea telefónica.
ADSS: completamente dieléctrico y autosoportado (All dielectric self supported). Característica de la fibra óptica aérea.
Amplificador óptico activo: dispositivo que amplifica la luz sin convertirla en una señal eléctrica.
Amplificador óptico pasivo: amplificador totalmente óptico que utiliza fibra dopada con erbio u otro tipo de fibras dopadas y láseres de bombeo para aumentar la potencia de salida de la señal sin conversión electrónica.
Analógico: señales que cambian continuamente, en contraposición a la codificación digital.
Ancho de banda: rango de frecuencias de señal o tasa de bits en el que un componente, enlace o señal de fibra óptica operará.
APC: contacto físico angulado, conector APC.
Apertura numérica (NA, por sus siglas en inglés): medición del ángulo de aceptación de la luz de la fibra.
Atenuación: reducción de la potencia óptica cuando atraviesa una fibra, generalmente se expresa en decibelios (dB). Remitirse a pérdida óptica.
Atenuador: Dispositivo que al generar pérdida reduce la potencia de la señal en un enlace de fibra óptica.
B
Bit: Pulso eléctrico u óptico que lleva información.
C
Cable de fibra conectorizado (pigtail): fibra de corta longitud conectada a un componente de fibra óptica, como un láser o un acoplador.
Cable de interconexión: cable corto de una sola fibra con conectores en ambos extremos, que se utiliza para interconectar otros cables o probarlos.
Cable de lanzamiento: cable de interconexión de fibra óptica que se conecta a una fuente y cuya potencia de salida se calibra; se utiliza como cable de referencia para comprobación de pérdidas. Este cable tiene que estar fabricado con fibras y conectores compatibles con los cables a los que se realizarán las comprobaciones.
Cable de prueba: cable corto de una sola fibra con conectores en ambos extremos, que se utiliza para pruebas. Este cable tiene que estar fabricado con fibras y conectores compatibles con los cables a los que se realizarán las comprobaciones.
Cable de referencia: cable de interconexión de fibra óptica que se conecta a una fuente de luz o a un medidor de potencia y se utiliza como cable de referencia para comprobación de pérdidas.
Cable receptor: cable de interconexión de fibra óptica que se conecta a un medidor de potencia y se utiliza como cable de referencia para comprobación de pérdidas. Este cable tiene que estar fabricado con fibras y conectores compatibles con los cables a los que se realizarán las comprobaciones.
Cable: una o más fibras dentro de cubiertas protectoras y con elementos de refuerzo.
CATV: abreviatura de televisión por antena comunitaria o de televisión por cable.
Chaqueta: cubierta exterior que protege el cable.
Coeficiente de atenuación: Atenuación de una fibra óptica por unidad de longitud, en dB/km.
Conector mecanico: dispositivo con el que se realiza la terminación de una fibra óptica y que permite unir temporalmente fibras con terminaciones similares.
Conector: dispositivo que protege a la fibra y que ofrece una conexión desmontable entre dos fibra o entre una fibra y un dispositivo activo.
Cubierta/Forro: término utilizado para designar las capas protectoras exteriores de un cable, que consta de chaqueta, blindaje y elementos de refuerzo.
CWDM: multiplexación por división de longitudes de onda ligeras utilizando láseres espaciados ampliamente en un rango de 1260 a 1670 nm.
D
dBm: potencia óptica en relación a 1 milivatio.
Decibelios (dB): unidad de medida de la potencia óptica que indica la potencia relativa en una escala logarítmica, a veces se lo llama dBr. dB=10 log (relación de potencia).
Detector: Fotodiodo que convierte señales ópticas en señales eléctricas.
Diámetro del campo modal: medida del tamaño del núcleo de una fibra monomodo.
Dieléctrico: Material con baja conductividad eléctrica.
Digital: señales codificadas en bits independientes.
Diodo de emisión marginal (E-LED): LED que emite desde el borde de un chip semiconductor, y así genera mayor potencia y un ancho espectral más angosto.
Diodo emisor de luz, LED: dispositivo semiconductor que emite luz cuando una corriente eléctrica lo estimula; se utiliza en transmisores para enlaces de fibra multimodo.
Diodo láser, ILD: dispositivo semiconductor que emite luz coherente de alta potencia cuando una corriente eléctrica lo estimula; se utiliza en transmisores para enlaces de fibra monomodo.
Dispersión cromática: Dispersión temporal de un pulso en una guía de ondas ópticas causada por la dependencia de la longitud de onda de las velocidades de la luz.
Dispersión modal: dispersión temporal de un pulso en una guía de ondas ópticas causada por efectos modales.
Dispersión: cambio de dirección de la luz luego de chocar con pequeñas partículas que causan pérdida en la fibra óptica.
Dispositivo de comunicación (talkset), de fibra óptica: dispositivo de comunicación que permite comunicar acerca de las fibras que no se están utilizando.
Distribución de modos en equilibrio (EMD): estabilidad de la distribución de los modos en una fibra multimodo, que se obtiene a partir de cierta distancia desde la fuente, en donde la potencia relativa en los modos se estabiliza a medida que aumenta la distancia.
Downstream: Tráfico que va del ISP al cliente por ejemplo un video en youtube. (Bajada de datos).
E
EDFA: amplificador de fibra dopado con erbio, amplificador completamente óptico para sistemas de transmisión monomodo en 1490-1650 nm.
Empalme (mecánico o por fusión): dispositivo que permite conectar dos fibras, generalmente con la intención que tal conexión sea permanente.
Empalme mecánico: conexión semipermanente entre dos fibras que se realiza con un dispositivo de alineación y un adhesivo o fluido igualador de índice.
Enlace, fibra óptica: combinación de transmisor, receptor y cable de fibra óptica que se conectan y pueden transmitir información; puede ser analógico o digital.
Equipo de comprobación de pérdidas ópticas (OLTS): instrumento de medición para pérdidas ópticas que incluye tanto un medidor como una fuente.
Estabilidad de la distribución de los modos: distribución de los modos en equilibrio (EMD) en una fibra multimodo, que se obtiene a partir de cierta distancia desde la fuente, en donde la potencia relativa en los modos se estabiliza a medida que aumenta la distancia.
F
Férula: tubo de precisión que sostiene a una fibra para que se mantenga alineada para una interconexión o terminación. Puede formar parte en un conector o en un empalme mecánico.
Fibra de sílice con revestimiento plástico (PCS): fibra con núcleo de vidrio y revestimiento (cladding) de plástico.
Fibra monomodo: fibra con un núcleo pequeño, menor que la longitud de onda de luz transmitida, lo que permite que se propague sólo un modo de luz. Generalmente se utiliza con fuentes láser para enlaces de alta velocidad y de larga distancia.
Fibra multimodo: fibra con un diámetro del núcleo mucho mayor que la longitud de onda transmitida que permite que se propaguen muchos modos de luz. Generalmente se utiliza con fuentes LED para enlaces de baja velocidad y de distancia corta.
Fibra óptica de plástico (POF): fibra óptica hecha de plástico.
Fibra óptica: guía de ondas ópticas que está compuesta por un núcleo que transporta la luz y un revestimiento que atrapa la luz en el núcleo.
Fibras de índice escalonado: fibra multimodo en la que todo el núcleo tiene el mismo índice de refracción.
Filtro de modo: dispositivo que elimina la potencia óptica en modos de orden superior en la fibra.
Fluido igualador de índice: líquido con índice de refracción similar al vidrio para adaptar los materiales en los extremos de dos fibras para así reducir la pérdida y la reflexión de retorno.
FO: abreviatura común de "fibra óptica".
Fotodiodo: semiconductor que convierte la luz en señal eléctrica, y se utiliza en los receptores ópticos para fibra.
FTTB (Fiber to the Building): en este caso la conexión por fibra llega hasta el edificio.
FTTC (Fiber to the Cabinet): se refiere al empleo de fibra desde la central de la red del operador hasta un nodo intermedio como un pedestal o una central pequeña que da servicio a varias manzanas.
FTTD (Fiber to the Desktop): muy similar al término anterior pero aplicando a empresas, donde la densidad de puntos de terminación de red es mucho mayor, el uso de la conectividad es más intensivo en periodos de horas.
FTTH (Fiber to the Home): es la más extendida en el mercado residencial, y es la usada en los despliegues de Telefónica.
FTTM (Fiber to the Machine): el concepto nuevamente es similar a FTTR y FTTD, pero orientado a la Industria 4.0. La principal diferencia es que la tecnología de fibra se usa para proporcionar conectividad a las máquinas (grúas, fresadoras, alarmas, puertas, luminaria, señalización, etc.), lo que exige que los equipos que llevan la fibra en el último tramo estén rugerizados (soporte rangos extendidos de temperatura, humedad y presión). tengan un determinado grado de protección IP.
FTTN (Fiber to the Node): se refiere al empleo de fibra desde la central principal de la red del operador hasta un nodo intermedio.
FTTO (Fiber to the Office): muy similar al anterior, la diferencia se basa simplemente en los servicios ofrecidos por el proveedor, que están más orientados a un uso empresarial.
FTTR (Fiber to the Room): este caso aplica especialmente a sectores concretos como hotelero, hospitalario, y otros como las residencias de mayores, centros de día, residencias universitarias, centros de formación y terapia ocupacional.
Fuente de comprobación: diodo láser o LED que se utiliza para inyectar una señal óptica en una fibra para medir la pérdida de la fibra o de otros componentes.
Fuente: diodo láser o LED que se utiliza para inyectar una señal óptica en una fibra.
Fusión: Es el trabajo que se realiza al unir 2 hilos de fibra. (Se necesita una fusionadora).
Fusionadora de fibra óptica: Herramienta que se utiliza para empalmar, soldar, unir, pegar las fibra, utilizan un arco eléctrico que envía energía y hace que se unan estos hilos de fibra.
G
GPON: (Gigabit-capable Passive Optical Network). es una tecnología de acceso de telecomunicaciones que utiliza fibra óptica para llegar hasta el suscriptor.
H
HFC: (Hybrid Fiber-Coaxial) en telecomunicaciones, es un término que define una red de fibra óptica que incorpora tanto fibra óptica como cable coaxial para crear una red de banda ancha.
HDPE: Polietileno de alta densidad (High-density polyethylene). Este es un armado que tienen los cables OSP (Planta externa) de fibra.
I
IEEE: (Institute of Electrical and Electronics Engineers) es la mayor asociación internacional sin ánimo de lucro formada por profesionales de las nuevas tecnologías, como ingenieros electricistas, ingenieros electrónicos, ingenieros de sistemas, ingenieros en computación, matemáticos aplicados, ingenieros en biomedicina, ingenieros en telecomunicación. etc..
Identificador de fibra: dispositivo que se sujeta a una fibra y acopla luz desde ella al curvarla para identificar la fibra y detectar la alta velocidad de tráfico de un enlace en funcionamiento o el tono de 2 kHz inyectado por una fuente de comprobación.
Índice de refracción: medida de la velocidad de la luz en un material.
Índice de refracción: propiedad de los materiales ópticos que se relaciona con la velocidad de la luz en el material.
Índice gradual (GI): un tipo de fibra multimodo que tiene un perfil gradual de índice de refracción en el material del núcleo para corregir la dispersión.
IP: (Internet Protocol) es el protocolo principal de la familia de protocolos de Internet y su importancia es fundamental para el intercambio de mensajes en redes informáticas.
ISP: Proveedor de servicios
K
Kit de comprobación: conjunto de instrumentos para fibra óptica que generalmente incluye un medidor de potencia, una fuente y accesorios para pruebas; se utiliza para realizar mediciones de pérdida y de potencia.
L
Lanzamiento saturado: condición de lanzamiento de luz en la fibra en donde la luz tiene el tamaño de un punto y una apertura numérica mayor que la aceptada por la fibra, y así llena todos los modos en la fibra.
Láser DFB: láser de retroalimentación distribuida que se utiliza para transmisores de alta velocidad y larga distancia.
LC: Conector lucent (Lucent Connector), Conector LC.
LCP (Punto de convergencia local) LCP es un punto de convergencia donde se deriva la fibra de troncal a distribución.
LED de emisión superficial: LED que emite luz perpendicular al chip semiconductor. La mayoría de los LED que se utilizan en comunicaciones de datos son emisores superficiales.
Localizador visual de fallos (VFL): instrumento que acopla luz visible dentro de la fibra y así permite comprobar la continuidad. Algunos son lo suficientemente brillantes como para permitir encontrar roturas en la fibra a través de la chaqueta del cable.
Longitud de onda corta: término comúnmente utilizado para hacer referencia a la luz en los rangos de 665, 790, y 850 nm.
Longitud de onda de corte: longitud de onda por encima de la cual la fibra monomodo solo soporta un modo de propagación.
Longitud de onda larga: término comúnmente utilizado para hacer referencia a la luz en los rangos de 1300 a 1550 nm.
Longitud de onda: medición del color de la luz, generalmente se expresa en nanómetros (nm) o micrones (*m).
Loose tube: Cable de fibra óptica con recubrimiento holgado (Tubo suelto) este mide 250 micras.
LSZH: baja emisión de humo y cero alógenos (Low smoke zero alogen). Es una clasificación ignífuga que sirve para instalar y no intoxicar personas en caso de un incendio.
M
Margen de operación: diferencia (en dB) entre el presupuesto de potencia óptica y la pérdida óptica estimada (es decir, el exceso de margen de potencia).
Margen: cantidad adicional de pérdida que puede tolerar un enlace.
MDPE: Polietileno de media densidad (Medium-density polyethylene). Este es un armado que tienen los cables OSP (Planta externa) de fibra.
Medidor de potencia, de fibra óptica: instrumento que mide la potencia óptica que emana desde el extremo de una fibra.
Método de medición por alteración o por corte (cutback method): técnica de medición de la pérdida de una fibra desnuda que consiste en medir la potencia óptica transmitida a través de un tramo largo de fibra, luego cortar la fibra y medir la potencia de ese segmento.
Mezclador de modos: dispositivo que mezcla la potencia óptica en la fibra para lograr una distribución de potencia uniforme en todos los modos. Supresor de modos: Dispositivo que suprime la luz del revestimiento (cladding) de una fibra óptica.
Micrón (*m): micrómetro, micrón o micra es una unidad de longitud equivalente a una milésima parte de un milímetro. Su símbolo es µm. se utiliza para medir la longitud de onda de la luz.
Microscopio, inspección de fibra óptica: microscopio que se utiliza para inspeccionar la superficie final de un conector en busca de imperfecciones o de contaminación o bien para inspeccionar la calidad de corte de una fibra.
Modo: un único patrón del campo electromagnético que viaja a través de la fibra.
Multiplexación por división de longitud de onda (WDM): técnica de envío de señales de diferentes longitudes de onda de luz en la fibra simultáneamente.
N
NAP: es el punto de acceso a la red donde se conectan los clientes con fibra Drop.
Nanómetro (nm): El nanómetro es la unidad de longitud que equivale a una mil millonésima parte de un metro (1 nm = 10−9 m). Comúnmente se utiliza para medir la longitud de onda de la radiación ultravioleta, radiación infrarroja y la luz.
Núcleo: centro de la fibra óptica a través del cual se transmite la luz.
O
OFC: Fibra ótpica conductiva (Optical Fiber Conductive Cable General).
OFCR: Fibra óptica conductiva riser (Optical Fiber Conductive Cable Riser).
OFCP: Fibra óptica conductiva Plenum (Optical Fiber Conductive Cable Plenum).
OFN: Fibra óptica no-conductiva (Optical fiber non-conductive).
OFNR: Fibra óptica no-conductiva riser (Optical fiber non-conductive, riser).
OFNP: Fibra óptica no-conductiva, plenum (Optical fiber non-conductive, Plenum).
OLT: (Optical Line Terminal). Es el equipo principal de la red GPON, se encuentra regularmente en el Equipament room y ahí es de donde vienen todos los servicios.
ONT: (Optical Network Terminal). Es el equipo cliente de la OLT, algunos proveedores le dicen ONT y otros ONU.
ONU: (Optical Network Unit). Es el equipo cliente de la OLT, algunos proveedores le dicen ONU y otros ONT.
P
PC: contacto físico, conector PC.
Pérdida de retorno óptica, reflectancia, reflexión: luz reflejada desde el extremo pulido o cortado de la fibra a causa de la diferencia entre los índices de refracción del aire y del vidrio. Se expresa en dB, con relación a la potencia incidente.
Pérdida en exceso: cantidad de luz perdida en un acoplador, por encima de la pérdida inherente de la división en múltiples fibras.
Pérdida óptica estimada: cantidad de potencia perdida en el enlace; generalmente se refiere a la pérdida máxima que un enlace en particular puede tolerar.
Pérdida, óptica: la cantidad de potencia óptica perdida cuando la luz se transmite a través de la fibra, los empalmes, los acopladores, etc.
Pérdidas por curvatura, pérdida por microcurvatura: pérdida en la fibra causada por la tensión que genera un pliegue con un radio pequeño.
Pérdidas por inserción: pérdida causada por colocar en una fibra un componente como un empalme o un conector.
Perfil del índice: índice de refracción de una fibra como función de la sección transversal.
PMD, dispersión por modo de polarización: dispersión en fibra monomodo causada por la diferencia de velocidad de la luz de los modos de polarización de la fibra.
Potencia óptica: cantidad de energía radiante por unidad de tiempo, expresada en unidades lineales de vatios o en una escala logarítmica, en dBm (donde, 0 dB = 1 milivatio) o dB* (donde 0 dB*=1 microvatio).
Preforma: varilla de vidrio de gran diámetro a partir de la cual se fabrica la fibra.
Presupuesto de potencia óptica: diferencia (en dB) entre la potencia óptica transmitida (en dBm) y la sensibilidad del receptor (in dBm).
PVC: Cable con revestimiento y aislamiento policloruro de vinilo
R
Receptor: dispositivo que cuenta con un fotodiodo y con una circuito que acondiciona la señal y convierte la luz en una señal eléctrica en transmisiones de fibra óptica.
Recubrimiento (buffer): cubierta protectora aplicada directamente sobre la fibra.
Red de cables, fibra óptica: combinación de tramos de cables de fibra óptica, conectores y empalmes, que forman un trayecto óptico entre dos dispositivos terminales.
Red: sistema de cables, hardware y equipamiento que se utilizan para las comunicaciones.
Reflectancia: luz reflejada desde el extremo pulido o cortado de la fibra a causa de la diferencia entre los índices de refracción del aire y del vidrio.
Reflectómetro óptico en el dominio del tiempo (OTDR): instrumento que utiliza luz retrodispersada para encontrar fallas en fibra ópticas y posibles pérdidas.
Reflexión de Fresnel, reflexión, pérdida de retorno óptica: luz reflejada desde el extremo pulido o cortado de la fibra a causa de la diferencia entre los índices de refracción del aire y del vidrio. Generalmente un 4% de la luz incidente.
Reflexión interna total: confinamiento de luz en el núcleo de una fibra por la reflexión fuera del límite entre en núcleo y el revestimiento (cladding).
Reflexión, reflectancia, pérdida de retorno óptica: luz reflejada desde el extremo pulido o cortado de la fibra a causa de la diferencia entre los índices de refracción del aire y del vidrio. Se expresa en dB, con relación a la potencia incidente.
Relación de distribución: distribución de la potencia entre las fibras que salen de un acoplador.
Repetidor, regenerador: dispositivo que recibe una señal de fibra óptica y la regenera para retransmitirla, se utiliza en enlaces ópticos de distancias muy largas.
Retrodispersión: luz que se dispersa en una fibra hacia la fuente, que se utiliza para realizar medidas con un OTDR.
Revestimiento (cladding): cubierta óptica con menor índice de refracción que recubre al núcleo de la fibra y que "atrapa" la luz en el núcleo.
U
UPC: Contacto ultra físico (Ultra Physical contact), Conetor UPC.
Upstream: Trafico que va del cliente hacia Internet. (Subida de datos).
S
SC: conector suscriptor (Suscriber connector), Conector SC.
Span: Es una caracteristica de la fibra óptica autosoportada, se refiere a la distancia máxima que soporta de un poste a otro. (ej. span 200 hacer referencia a 200 metros).
Switch óptico: dispositivo que encamina una señal óptica desde uno o más puertos de entrada hacia uno o más puertos de salida.
T
Tasa de bits erróneos (BER): fracción de bits de datos transmitidos que se recibieron erróneos.
Terminación: calidad de la superficie del extremo de una fibra preparada para empalmarse o para terminarse con un conector, preparación del extremo de una fibra para que pueda conectarse a otra fibra o a un dispositivo activo, a veces se lo llama "conectorización".
Tight buffer: Cable de fibra óptica con recubrimiento ajustado (Tubo apretado) este mide 900 micras.
Transmisor: dispositivo que incluye una fuente LED o láser y un acondicionador de señal electrónico, que se utiliza para inyectar una señal en una fibra.
Trazador visual de continuidad: instrumento que acopla luz visible dentro de la fibra y así permite comprobar visualmente la continuidad y el trazado para lograr conexiones adecuadas.
V
Vatios: El vatio (en inglés y también en español: watt)
VCSEL: láser de cavidad vertical y emisión superficial, un tipo de láser que emite luz verticalmente fuera del chip, pero dentro del borde, que se utiliza ampliamente en redes multimodo de alta velocidad.
