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Introducción a los cables de fibra óptica: multimodo y modo único
Los cables de fibra óptica son cruciales para la infraestructura de comunicaciones modernas, desde los despliegues de retorno inalámbrico y las implementaciones de DAS en centros de datos. Estos cables transmiten información digital codificando datos como pulsos de luz, donde la luz encendida = "1" y la luz apagada = "0", viajando por un núcleo de vidrio por reflexión interna.
Principios de transmisión de luz
El núcleo de una fibra actúa como un conducto, guiando la luz con una pérdida mínima. Dado que la señal viaja a través de la reflexión, no se necesita potencia una vez que se lanza la luz, solo láseres o LED en cada extremo. Cuanto más lejos viaja la luz, la señal se debilita y eventualmente puede requerir regeneración.
Tamaño del núcleo y su impacto
Fibra multimodo: diámetros de núcleo de 50 µm o 62.5 µm permiten múltiples rutas de luz o "modos".
Fibra de modo único: un núcleo mucho más pequeño (~ 8–10 µm) permite una sola ruta de propagación.
Los núcleos más pequeños dan como resultado rutas de luz más enfocadas, reduciendo la dispersión y permitiendo una transmisión de distancia más larga.
Longitudes de onda en juego
Multimode típicamente usa longitudes de onda de 850 Nm y 1300 nm.
El modo único funciona a 1310 nm y 1550 nm.
Las diferentes longitudes de onda afectan el alcance y el rendimiento, al igual que las diferentes bandas de RF llevan señales de forma única.
Fibra multimodo: OM1 - OM5
ISO/IEC 11801 clasifica la fibra multimodo usando grados "OM":
| Tipo | Núcleo Ø | Longitudes de onda | Velocidad | Alcance máximo | Uso típico |
|---|---|---|---|---|---|
| OM1 | 62.5 µm | 850 nm | 1Gbps | ≈300m | Lan básica/columna vertebral |
| OM2 | 50 µm | 850 nm | 1Gbps | ≈600m | LANS |
| OM3 | 50 µm | 850 nm | 10 Gbps | ≈300m; 40/100Gbps ≈100m | Centros de datos |
| OM4 | 50 µm | 850 nm | 10 Gbps | ≈550m; 100 Gbps ≈150m | Campus/columna vertebral de alta velocidad |
| OM5 | 50 µm | 850–953 nm | 40/100Gbps | Alcance mejorado | SWDM & Centros de datos futuros |
La fibra multimodo es rentable, fácil de instalar e ideal para distancias cortas a medianas. Avances como OM3, OM4 y OM5 ayudan a admitir tasas de datos cada vez más altas con una mejor dispersión modal.
Fibra de modo único: OS1 & OS2
La fibra de modo único admite un solo modo de luz. Los dos tipos principales son:
OS1: Terminado, diseñado para uso en interiores, admite ≤10 Gbps de hasta ~ 10 km.
OS2: Tubo suelto, con clasificación al aire libre, capaz de ≥100 Gbps durante ~ 200 km.
Ambos utilizan núcleos de 9 µm, de color típicamente amarillo y usan láseres a 1310/1550 nm.
Las fibras de modo único tienen una pérdida muy baja (0.2–0.4db/km a 1550 nm), lo que permite la transmisión de larga distancia y el soporte para los sistemas WDM.
Comparación de los dos: multimodo y modo único
| Característica | Multimodo (MMF) | Modo único (SMF) |
|---|---|---|
| Diámetro del núcleo | 50–62.5 µm | 8–10 µm |
| Fuente de luz | LED/VCSEL | Láser (FP, DFB) |
| Alcanzar | Cientos de metros | Docenas a cientos de kilómetros |
| Ancho de banda | Medio -alto | Muy alto |
| Costo | Óptica inferior & cables | Más alto por adelantado |
| Caso de uso | Oficinas, centros de datos | Telcos, Backhaul, Metro |
| Dispersión | Los límites de dispersión modal alcanzan | Dispersión modal mínima |
Guía práctica para elegir fibra
Instalaciones de corto alcance, basadas en costos: use fibra multimodo OM3/OM4, más fácil para terminar, puede requerir transceptores más baratos.
Enlaces de larga distancia o ancho de banda de alta banda: Elija el modo único, la fibra OS2: respalda el equipo láser de alta velocidad y las redes de prueba futura.
Resumen
Comprender la fibra multimodo y de modo único es esencial cuando se diseñan redes:
La fibra multimodo (OM1 - OM5) funciona bien para distancias de unos pocos metros a ~ 550m y usa LED o láseres VCSEL.
La fibra de modo único (OS1/OS2) con su núcleo de ~ 9 µm permite la transmisión basada en láser sobre kilómetros y se integra perfectamente con los sistemas WDM.
Seleccionar la fibra correcta depende de la distancia, el ancho de banda y el presupuesto, lo que afecta el rendimiento y la escalabilidad óptimos, ya sea dentro de los edificios o en los continentes.
