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¿Sabía que una parte de la luz transmitida en fibra óptica también se propaga a través del revestimiento?

La fibra óptica está compuesta de varios elementos que son núcleo, revestimiento y recubrimiento. Si bien, un cable de fibra tiene muchos otros componentes, estos son los 3 elementos básicos de 1 hilo de fibra.

El núcleo es un filamento delgado de alta pureza compuesto de SiO2 (Dióxido de Silicio) con un alto índice de refracción cuya función es proveer un camino por el cual viaje la luz. Por el contrario, el revestimiento es un material cuyo índice de refracción es menor que el del núcleo, haciendo que los rayos de luz se reflejen totalmente dentro del núcleo y queden atrapados y el recubrimiento es una capa de plástico que se agrega para protección de los 2 primeros.

En teoría esto funciona así, por el núcleo viaja la luz y se refleja en el revestimiento como si este fuera un espejo, pero al revisar más detalladamente el comportamiento de estos elementos resulta que un porcentaje de la luz ¡también viaja a través del revestimiento!

Al entender el fenómeno básico que hace que la luz se propague por la fibra óptica podíamos definir que el núcleo es el diámetro que ocupaba la luz, pero con lo que acabamos de aprender necesitamos un nuevo concepto para definirlo. Es aquí donde entra el MFD (del inglés Mode Field Diameter) o ‘Diámetro de Campo de Modo’, es decir, el diámetro total que ocupa la luz al viajar por la fibra óptica y el cual es típicamente mayor que el núcleo.

Para la fibra óptica multimodo, este fenómeno es tan pequeño que prácticamente no altera la compatibilidad entre diferentes tipos de fibra óptica, por lo que no se toma en cuenta, solo se especifica el tamaño del núcleo (62.5/125 o 50/125) para saber si es posible empatar 2 tipos de fibra diferentes.

Sin embargo, en fibra monomodo el MFD toma más relevancia incluso que el tamaño del núcleo. Este último (núcleo) es un valor geométrico de la fibra por lo que debe ser fijo para cada tipo de fibra, no obstante el MFD es un valor óptico que varía para un mismo tipo de fibra si modificamos la longitud de onda (λ) de operación y los cuales podemos observar en la siguiente tabla. En resumen, podemos decir que el MFD aumenta a medida que se incrementa la longitud de onda.

Además, el MFD también influye en la atenuación por curvaturas, es decir, entre menor sea el MFD en una fibra óptica, menor pérdida se tendrá al realizar dobleces con un radio de curvatura muy pequeño. Esa es la razón por la que las fibras G.657 (conocidas como insensibles a las curvaturas) exhiben MFDs más pequeños que otros tipos de fibra como la G.652D.

¿Qué sucede si se fusionan 2 núcleos de fibra óptica con diferente MFD?

Entre mayor sea la diferencia en el MFD de 2 núcleos de fibra, mayor será la atenuación al realizar empalmes. Mediante una fórmula matemática se puede realizar una aproximación al valor de la atenuación en dB, pero generalizando una diferencia de hasta 0.6 μm, debe mantener pérdidas menores a 0.02 dB para empalmes por fusión. Cabe resaltar que además del MFD hay muchos otros parámetros que pueden influir en la atenuación total de un empalme.

Al realizar las pruebas con un OTDR en fusiones de fibras con MFD diferente, podemos encontrar con pérdidas que no tienen sentido. Si la fibra después del empalme tiene MFD mayor, el OTDR marcará una pérdida mayor a la real. Por otro lado, si la fibra después del empalme tiene MFD menor, el OTDR marcará una pérdida negativa o “ganancia”. Para determinar la pérdida real debemos sumar ambas pérdidas (positiva y negativa) y dividirlas entre 2.

En ACSYS® contamos con una gran variedad de fibra óptica en stock.

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