Semana_1__Sistemas_de_transmision_por_fibra_optica

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Semana 1: Sistemas de 
Transmisión por Fibra Óptica 
AURELIO BAZÁN 
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Especialista en Comunicaciones 
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CURSO 1: INTRODUCCIÓN A LOS 
SISTEMAS DE FIBRA ÓPTICA 
 
OBJETIVOS DEL CURSO: 
 
 Interpretar los conceptos y definiciones básicas de los sistemas de 
comunicación óptica, describiendo sus componentes y especificaciones para 
tecnologías de uso en nuestro mercado de telecomunicaciones. 
 
 Describir los tipos de fibra óptica y tipos de cable, de acuerdo a las 
especificaciones establecidas por las entidades normativas a nivel nacional e 
internacional y analizar lo existente en el mercado nacional. 
 
 Caracterizar la fibra óptica describiendo sus parámetros ópticos, geométricos y 
de transmisión, así como los dispositivos ópticos que usan los equipos de 
transmisión óptica. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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ÍNDICE 
 
INTRODUCCIÓN ................................................................................. 3 
1.1 SISTEMAS DE TRANSMISIÓN ÓPTICA ........................................... 4 
1.1.1 Breve historia de la fibra óptica ................................................. 4 
1.1.2 El sistema óptico de transmisión por fibra óptica ......................... 4 
1.1.3 Ventajas de las comunicaciones por fibra óptica .......................... 6 
1.2 CONCEPTOS BÁSICOS Y PARÁMETROS .......................................... 7 
1.3 TIPOS DE FIBRA ÓPTICA: ........................................................... 18 
1.3.1 Por el tipo de perfil: ................................................................ 19 
1.3.2 Por el comportamiento de la propagación: ................................. 20 
1.3.2.1 Fibra Multimodo ..................................................................... 20 
1.3.2.2 Fibra Monomodo ..................................................................... 21 
1.4 ATENUACIÓN ............................................................................ 22 
BIBLIOGRAFÍA................................................................................... 25 
ENLACES DE INTERÉS ………………………………………………………………..……………. 25 
 
 
 
 
 
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INTRODUCCIÓN 
 
El concepto de la transmisión por ondas luminosas ha sido conocido por muchos años, 
sin embargo, no fue hasta mediado de los años setenta que se publicaron los 
resultados del trabajo normativo sobre fibras ópticas para la aplicación en 
telecomunicaciones. Esto indicaba una gran alternativa a los medios de transmisión de 
ese entonces, con mejores características de ancho de banda y atenuación. 
 
El problema técnico que se trató de resolver para el avance de las comunicaciones 
ópticas, residía en las fibras mismas, que absorbían luz dificultando la conducción 
lumínica. Para la comunicación práctica, la fibra óptica debe transmitir señales 
luminosas que se puedan detectar a muchos kilómetros de distancia. El vidrio ordinario 
atenúa grandemente la luz en pocos metros, por lo que se desarrollaron nuevas 
tecnologías que permiten obtener vidrios muy puros con transparencias cada vez 
mejores. Este gran avance dio ímpetu a la industria de fibras ópticas. 
 
Dado que actualmente todo el procesamiento y las tecnologías informáticas están en 
hechas en el campo electrónico, para transmitir estas a través de las fibras ópticas, se 
tienen que convertir a mensajes de luz, requiriendo de dispositivos que realicen la 
conversión electro-óptica y viceversa. Básicamente existen dos tipos de emisores de 
luz, el láser genera luz "coherente" intensa en un haz sumamente estrecho y los 
diodos emisores de luz "incoherente" llamados LED, ambos se fabrican con varios 
tipos de tecnologías y los hay para diferentes aplicaciones. 
 
 
 
 
 
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1.1 SISTEMAS DE TRANSMISIÓN ÓPTICA 
 
1.1.1 Breve historia de la fibra óptica 
 
Con la invención y construcción del láser, en la década de los 60 volvió a 
tomarse la idea sobre la posibilidad de utilizar la luz como soporte de 
comunicaciones fiables y con alta potencialidad de transmisión de 
información, debido a la elevada frecuencia portadora (aprox. 1014 Hz). Por 
entonces, empezaron los estudios básicos sobre modulación y detección 
óptica. 
 
Los primeros experimentos sobre transmisión óptica a través de la 
atmósfera pusieron de manifiesto diversos obstáculos como la escasa 
fiabilidad debida a precipitaciones, contaminación o turbulencias 
atmosféricas. El empleo de fibras de vidrio como medio guía no tardó en 
resultar atractivo: tamaño, peso, facilidad de manejo, flexibilidad y costo. 
En concreto, las fibras de vidrio permitían guiar la luz mediante múltiples 
reflexiones internas de los rayos luminosos, sin embargo, en un principio 
presentaban elevadas atenuaciones. 
 
1.1.2 El sistema óptico de transmisión por fibra óptica 
 
 
 
 
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Figura 1. Configuración de un sistema básico de transmisión por Fibra Óptica. 
 
La fibra óptica de baja atenuación se comenzó a usar hace 40 años, dando 
inicio a una nueva y excelente alternativa de comunicación más fiable y 
menos costosa. 
 
Un sistema de transmisión por fibra óptica conceptualmente es similar a 
cualquier tipo de sistema de transmisión. Un diagrama de bloques de un 
sistema de transmisión convencional se muestra en la Figura 1, cuya 
función es transmitir la señal desde la fuente de información, sobre el 
medio de transmisión, al destino. Por lo tanto, básicamente el sistema de 
transmisión consiste de un multiplexor enlazando a las fuentes de 
información, un transmisor/modulador, el medio de transmisión, un 
receptor/demodulador y un demultiplexor en el punto de destino. 
 
En algunos sistemas el medio de transmisión puede consistir de un par 
fibras ópticas, una para transmisión y otra para recepción; en otros 
sistemas ópticos solo es necesario una sola fibra para la comunicación en 
ambas direcciones. Sin embargo, debe notarse que en cualquier medio de 
transmisión la señal es atenuada (o sufre pérdidas), y está sujeto a 
degradaciones debido a señales aleatorias o ruidos, así como también 
posibles distorsiones impuestos por mecanismos dentro del propio medio. 
Por lo tanto, en cualquier sistema de comunicaciones hay una distancia 
máxima permitida entre el transmisor y el receptor. Para aplicaciones de 
grandes distancias, estos factores obligan la instalación de repetidores y/o 
amplificadores ópticos en ciertos intervalos, para renovar la distorsión de 
señal y para aumentar el nivel de señal, antes de continuar la transmisión 
por el enlace. 
 
El sistema de transmisión por fibra óptica se diferencia de los otros 
sistemas de transmisión electrónica, en la necesidad de cambio de energía 
a ser transmitida (de electricidad a luz y viceversa), por lo tanto, requiere 
de dispositivos de conversión electro-óptico y óptico-eléctrico, ver fig. 1.1 
 
 
 
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Actualmente, el grueso de las comunicaciones en el mundo se realiza a 
través de medios ópticos, aplicando modernas tecnologías de transmisión 
para obtener el mayor ancho debanda posible con la menor atenuación. 
Se destacan las tecnologías de transmisión coherente, comunicación 
solitónica, amplificación óptica, multiplexación, conmutación y conversión 
óptica. 
 
La solución solitónica, se basa en un tipo de pulsos ópticos enviados que 
se caracterizan por mantener su forma durante la propagación a través de 
la fibra. Los Solitones Ópticos son pulsos de luz que viajan libres de 
distorsión sobre grandes longitudes de la fibra óptica como consecuencia 
de un balance entre los efectos dispersivos y no lineales, en especial y 
bajo ciertas condiciones de diseño, la no linealidad de la fibra produce una 
variación de frecuencia que compensa el ensanchamiento producido por la 
Dispersión Cromática, evitando de este modo la utilización de 
regeneradores ópticos. Otros nuevos avances consideran el cambio de 
medio de transmisión a fibras ópticas multinúcleo y nuevos materiales. 
 
1.1.3 Ventajas de las comunicaciones por fibra óptica 
 
Ancho de banda: La capacidad potencial de transportar información crece 
con el ancho de banda del medio de transmisión y con la frecuencia de 
portadora. Las fibras ópticas tienen un ancho de banda de alrededor de 
algunas decenas de THz, aunque todo este no se usa hoy día. De todas 
formas, el ancho de banda de las fibras excede ampliamente al de los 
cables de cobre o medios inalámbricos. 
 
Bajas pérdidas: Las pérdidas indican la distancia a la cual la información 
puede ser enviada. En un cable de cobre, la atenuación crece con la 
frecuencia de modulación. En una fibra óptica, las pérdidas son las mismas 
para cualquier frecuencia de la señal hasta muy altas frecuencias; las 
pérdidas son dependientes de la longitud de onda de la portadora óptica. 
 
Inmunidad electromagnética: La fibra no irradia ni es sensible a las 
radiaciones electromagnéticas, ello las hace un medio de transmisión ideal 
cuando el problema a considerar son las EMI (Interferencias 
 
 
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electromagnéticas). Por esta ventaja, la fibra óptica es ampliamente 
instalada sobre la infraestructura de transmisión eléctrica (postes de baja, 
media y alta tensión). 
 
Seguridad: Es muy difícil intervenir una fibra, y virtualmente imposible 
hacer la intervención indetectable, por ello también es altamente utilizada 
en aplicaciones militares. 
 
Bajo peso: Un cable de fibra óptica pesa considerablemente menos que 
un conductor de cobre y con prestaciones inmensamente superiores. 
 
1.2 CONCEPTOS BÁSICOS Y PARÁMETROS 
 
A continuación una revisión de los conceptos, definiciones y fenómenos asociados a la 
luz, cuando ella discurre dentro de un medio transmisión óptico. 
 
I. Espectro electromagnético y ventanas de transmisión óptica 
Las frecuencias y longitudes de onda relativas a los diferentes tipos de ondas 
electromagnéticas, pueden observarse en el espectro electromagnético 
mostrado en la Figura 2. 
 
La frecuencia y longitud de onda están relacionadas por la siguiente fórmula. 
 

c
f  
 
 
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Donde, c = 3 x 108 m/s aprox. (Velocidad de la luz en el vacío) 
 
En el espectro electromagnético se pueden distinguir tres regiones de longitudes 
de onda ligadas a la "OPTICA" o "LUZ". Estas son: INFRARROJO, VISIBLE Y 
ULTRAVIOLETA. 
 
Las regiones infrarrojo cercano (0.80 a 2,50 m) y ultravioleta cercano (0.20 a 
0.38 m) corresponden a longitudes de onda que no son visibles para el ojo 
humano y la región de ondas visibles (0.38 a 0.78 m aprox.) (Aunque no todas 
las personas pueden ser capaces de percibir longitudes de onda desde 0.38 m 
hasta 0.78 m ), corresponden a longitudes de onda que son censadas para el 
ojo humano, distinguiéndose la longitud de onda en 0.43 m como el color 
violeta y en 0.68 m como el color rojo. 
 
Las zonas espectrales de trabajo, en las que se centran los desarrollos actuales 
de los sistemas de transmisión por fibras ópticas, están en el infrarrojo cercano. 
Dentro del infrarrojo cercano, inicialmente por la fabricación de las fibras ópticas, 
se localizaron zonas de mejores características de comunicación, zonas 
denominadas comercialmente "ventanas", estas sitúan espectralmente las 
energías luminosas que son posibles de generar, transmitir y detectar con 
máxima eficiencia y confiabilidad. 
 
La denominada "primera ventana", en la cual se lograron los primeros 
desarrollos, se encuentran en la zona entre 800 y 900 nm de longitud de onda. 
La “segunda ventana”, cuya aplicación se ha hecho extensiva en gran escala a 
nivel mundial, se sitúa alrededor de 1300 nm. La “tercera ventana”, que es una 
de las de mayor interés, se encuentra en las inmediaciones de 1,550 nm. La 
cuarta ventana que se encuentra a continuación de la tercera, la quinta ventana 
cuyas buenas expectativas de mayor uso (más allá de 1380 nm.) Ver Figura 3. 
Sin embargo la manera más adecuada de indicar la porción del espectro que se 
usa es por medio de la ubicación dentro de las bandas que define la UIT, Figura 
4. 
 
II. Espectro óptico utilizado por la fibra óptica 
 
 
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Figura 2. Espectro de frecuencias ópticas. 
 
 
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Figura 3. Ventanas de trabajo de la fibra óptica de acuerdo al gráfico de Atenuación vs. Longitud de Onda. 
 
La curva de color negro indica los valores de atenuación óptica de la fibra, por cada 
kilómetro de longitud. Se observa el mejoramiento en la fabricación de los últimos años 
en la línea de color azul, lo que permite su completo uso en la quinta ventana. En una 
fibra comercial tipo monomodo, actualmente se obtienen atenuaciones menores a 0.2 
dB/Km, 
 
 
Figura 4. Bandas de transmisión óptica 
 
III. Reflexión y refracción de la luz, índice de refracción. 
 
 
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El índice de refracción de un medio se define como la relación entre la velocidad 
de la luz en el vacío y su velocidad en el medio: 
 
V
c
n  
Sin embargo, el parámetro práctico es el que es aplicable a un grupo de 
longitudes de onda y se identifica como índice de refracción efectivo de grupo: ng 
= n - dn/d  , dato que es el que se utiliza para realizar mediciones y es dado 
por el fabricante de la fibra. 
 
Cuando un haz de luz viaja desde un medio con un índice de refracción n1 
atravesando otro medio de diferente índice de refracción n2, una parte del haz es 
reflejado dentro del medio de origen y la otra parte es refractada cruzando el 
límite entre los dos medios. 
 
El haz es reflejado en un ángulo (r) igual al ángulo de incidencia (i). Notar que 
los ángulos son medidos con respecto a una línea normal al límite de los dos 
medios. 
 
El haz de luz es refractado, según la ley de Snell: 
 
ti nn  sensen 21  
 
El ángulo t es el ángulo del haz refractado con respecto a una línea normal al 
límite entre los dos medios. 
 
Podrá notarse desde la ecuación anterior que cuanto mayor sea n1 con respecto 
a n2, mayor será el ángulo de refracción con respecto al ángulo de incidencia. 
Así, cuando el ángulo de refracción es de 90° y el haz refractado emerge 
paralelo al límite entre los dos medios, el ángulo de incidencia es menor de 90°(n1 > n2). Donde n1 pertenece al núcleo y n2 pertenece al revestimiento. Este es 
el caso límite de refracción y al ángulo de incidencia correspondiente se le 
denomina ángulo crítico c como se muestra en la Figura 5. Desde la ecuación 
de la Ley de Snell, el valor del ángulo crítico está dado por: 
 
 
 
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1
2sen
n
n
c  
 
En ángulos de incidencia mayores que el ángulo crítico el haz es reflejado 
totalmente dentro del medio dieléctrico de origen. A este fenómeno se le 
denomina Reflexión Interna Total. Como trataremos posteriormente este es el 
fenómeno en que se basa la propagación de luz en una fibra óptica. 
 
 
Figura 5. Reflexión y Refracción de la Luz. 
 
IV. Estructura básica de una fibra óptica 
Una fibra óptica consta de dos tipos diferentes de mezclas de materiales de alta 
pureza (Dióxido de Silicio y otros elementos), que conforman el núcleo y el 
revestimiento. La fibra óptica actual es un cilindro sólido constituido por 3 partes, 
dos de ellas de vidrio, llamadas núcleo y revestimiento. 
 
 El núcleo está formado por sustancias isotrópicas y ópticamente 
transparentes, tiene un índice de refracción al que denominamos n1, y un 
diámetro desde unas pocas micras hasta 62,5 micras (según el tipo de 
fibra) 
 El revestimiento propicia la reflexión interna total, tiene un índice de 
refracción al que denominaremos n2. Su diámetro estándar para fibras de 
telecomunicaciones es de 125 micras. 
 Recubrimiento primario, facilita la eliminación de modos que entran al 
revestimiento y tiene un índice de refracción mayor que el del 
revestimiento y el núcleo. Pueden ser de diferentes materiales tales como 
los acrilatos. Este recubrimiento es aplicado a la fibra de vidrio en el 
 
 
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proceso final de manufactura de la fibra óptica y también tiene la finalidad 
de proteger la fibra y su identificación a través de su coloración. 
 
 
La protección básica de la fibra puede constar básicamente de dos capas, 
llamadas también como buffer: 
 
 Una capa interna (acrilato) que sirve para amortiguar la fibra y permite 
que la protección exterior sea removida mecánicamente y 
 Una capa externa más dura que protege la fibra durante la manipulación, 
particularmente en los procesos de instalación y terminación del cable. 
 
 
 
 
 
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Figura 6. Estructura básica de una fibra óptica. 
 
V. Propagación óptica 
Si tenemos una fibra óptica con un índice de refracción en el núcleo n1 y un 
índice de refracción en el revestimiento igual a n2, al hacer incidir un haz de luz 
en el núcleo, con un ángulo mayor al ángulo crítico "c", dicho haz quedará 
confinado y se propagará a través de una serie de reflexiones internas totales en 
la superficie límite entre el núcleo y el revestimiento. Esta ligera explicación es la 
más sencilla para entender lo que pasa dentro de una fibra óptica. Lo dicho se 
observa en la figura 1.7. Deberá notarse que la transmisión de luz ilustrada 
asume una fibra perfecta, porque cualquier irregularidad o imperfección en la 
interfase núcleo-revestimiento podría resultar en una refracción en lugar de una 
reflexión interna total, con la subsiguiente pérdida de energía luminosa dentro 
del revestimiento. 
 
 
 
Figura 7. Propagación de luz por una fibra óptica. 
 
VI. Parámetros de la fibra óptica 
Los tres grupos de parámetros definen completamente la estructura y el 
 
 
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funcionamiento de una fibra óptica. 
 
Parámetros ópticos: 
Índices de refracción 
Apertura numérica 
 Parámetro del Perfil del índice de refracción 
Longitud de onda de dispersión nula 
Longitud de onda de corte 
Diámetro del Campo Modal 
Pendiente de dispersión cromática 
etc … 
 
Parámetros geométricos: Diámetro del núcleo 
 Diámetro del revestimiento 
 Excentricidad 
 No circularidad del núcleo 
 No circularidad del revestimiento 
 
Parámetros de transmisión: Atenuación 
 Dispersión 
 
Todos estos, de alguna forma se encuentran consignados en las hojas técnicas 
brindadas por los fabricantes. Como anexo a este capítulo se encuentran 
algunos ejemplos. La necesidad de conocer estos parámetros, depende de la 
actividad que se esté desarrollando (instalación, diseño, mantenimiento, etc) 
 
VII. Apertura numérica (AN), Ángulo de aceptancia y diferencia relativa de 
índices 
Únicamente los rayos con un ángulo de incidencia mayor al ángulo crítico podrán 
transmitirse por reflexión interna total, es claro que no todos los rayos que entran 
al núcleo de la fibra podrán hacerlo. 
 
 Nos interesa encontrar ángulos de incidencia que generen ángulos de refracción 
mayores o iguales al ángulo crítico C, para que el haz de luz se pueda 
propagar por reflexión interna total. Si suponemos que el ángulo a es el que 
genera el ángulo crítico c tenemos que, por la ley de Snell, cualquier rayo que 
 
 
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incida en el núcleo con un ángulo mayor que A será transmitida a la interface 
núcleo-revestimiento con un ángulo menor que C, y no será reflejado 
totalmente. Esta situación también es ilustrada en la Figura 8, donde un rayo 
incide en un ángulo mayor que a, siendo refractada al revestimiento y 
perdiéndose por radiación. 
 
 
Figura 8. Ángulo y Cono de Aceptancia. 
 
Por lo tanto, a es el ángulo máximo con respecto al eje de la fibra con el cual un 
rayo de luz puede incidir sobre la superficie frontal de la fibra para que sea 
propagada por reflexión interna total dentro del núcleo. A este ángulo se le 
denomina ÁNGULO DE ACEPTANCIA. 
 
Al seno (función trigonométrica) del ángulo de aceptancia se le denomina 
APERTURA NUMERICA (AN). Este parámetro de la fibra que define su 
capacidad para captación de luz. 
 
AN = no.sena ; no es el índice de refracción del aire 
AN = √((n1)2– (n2)2) 
 
 
 
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Figura 9. Apertura Numérica. 
 
Otro parámetro óptico es la diferencia relativa de índices, definida como la 
diferencia entre el índice de refracción del núcleo y el índice de refracción del 
revestimiento, dividido entre el índice de refracción del núcleo, se expresa como: 
 
1
21
n
nn
n

 
VIII. Parámetro estructural V 
El parámetro estructural V ó frecuencia de corte normalizada de la fibra óptica, 
es un parámetro que se utiliza como paso intermedio para el cálculo del número 
de modos que es posible propagar por el núcleo de la fibra óptica. 
 
En el caso de las fibras ópticas monomodo, en las que se propaga sólo el modo 
fundamental, se utiliza para determinar el valor de la longitud de onda límite o de 
corte y para la obtención del diámetro del campo modal. 
 
Su cálculo viene dado por la siguiente expresión matemática: 
 
 AN
a2
V


  2
a2
V 1n


 
 
Donde: 
V = Parámetro estructural (Menor o igual que 2.4 para fibras monomodo) 
a = Radio del núcleo de la fibra óptica 
A.N. = Apertura numérica de la fibra óptica 
 = Longitud de onda 
 
IX. Modos de PropagaciónAθ
c
c
 =Angulo de Aceptancia
Cono de Aceptancia Núcleo n
1
Revestimiento n
2
n
0
 = Aire
Aθ
 
 
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A partir de las consideraciones anteriores, aparentemente cualquier rayo de luz 
con un ángulo de incidencia mayor que el ángulo crítico, puede propagarse por 
el núcleo de la fibra. En realidad, si tomamos en cuenta el fenómeno de 
interferencia entre las bandas lumínicas, solamente se propagaran los rayos con 
ciertos ángulos discretos. 
 
Por el fenómeno de interferencia, dos ondas en contrafase se extinguirán y si 
tienen fases iguales ocurrirá un proceso de reforzamiento. Por lo tanto, la luz 
podrá propagarse sólo en las direcciones en las cuales las ondas lumínicas 
participantes no se disminuyan mutuamente. 
 
A los rayos relacionados con un ángulo de propagación específico se le 
denomina MODO. Así, la fibra soportará únicamente un número limitado de 
modos guiados. 
 
El número de modos de propagación (N) en una fibra multimodo podrá obtenerse 
a partir de la siguiente relación: 
 
 
2V
2g2
g
N

 
Donde: 
V, es la frecuencia de corte normalizada ó parámetro estructural 
g, representa el parámetro del perfil del índice de refracción del núcleo. 
a, es el radio del núcleo. 
, es la longitud de onda del rayo luminoso. 
 
Podemos notar que el número de modos que se propagan en la fibra está 
relacionado con los parámetros estructurales de la fibra (diferencia de índice de 
refracción relativo, perfil de índice de refracción y radio el núcleo) y la longitud de 
onda de la luz inyectada. 
 
1.3 TIPOS DE FIBRA ÓPTICA: 
 
Existen dos criterios para clasificar las fibras ópticas: 
 
 Por el tipo de perfil 
 Por el comportamiento de la propagación 
 
 
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1.3.1 Por el tipo de perfil: 
 
El perfil de índice de refracción de la fibra define la forma en que varía los 
valores de su índice de refracción en el interior de la misma. Así, se 
distinguen dos grandes tipos de fibras, según la forma de cambio de sus 
perfiles de índice de refracción, estos son: fibra de Índice Escalón y fibra 
de Índice Gradual. 
 
Las FIBRAS DE ÍNDICE ESCALÓN son aquellas en las que el índice de 
refracción del núcleo tiene un valor constante n1 en todo su diámetro, 
disminuyendo abruptamente (salto escalón) hasta el valor n2 del 
revestimiento. 
 
Las FIBRAS DE ÍNDICE GRADUAL son aquellas en las que el índice de 
refracción del núcleo disminuye gradualmente desde un valor máximo n1 
en el eje de la fibra, siguiendo una determinada curva (parabólica, 
triangular u otra), hasta un valor n2 más bajo, en el revestimiento. En la 
figura siguiente se observa un perfil parabólico de una fibra ideal. En fibras 
reales, esta curva tiene algunas imperfecciones a consecuencia de la 
fabricación. 
 
 
 
 
 
 
 
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1.3.2 Por el comportamiento de la propagación: 
 
Según el número de modos de propagación, también se distinguen dos 
tipos de fibras, estas son: Fibras Multimodo y Fibras Monomodo. 
 
Las fibras multimodo son aquellas que admiten muchos modos de 
propagación, para las cuales el parámetro V cumple la siguiente relación: 
 
Las fibras monomodo son aquellas que admiten un solo modo de 
propagación, y para las cuales el parámetro V cumple la siguiente relación: 
 
405.20 V 
 
Podrá notarse que el comportamiento monomodo se logra ajustando el 
parámetro V dentro del rango anterior, disminuyendo el radio "a" del núcleo 
o la apertura numérica. 
 
En consecuencia las fibras monomodo son especificadas con una longitud 
de onda de corte (c), por encima de la cual la fibra tendrá un 
comportamiento monomodo. Los valor típicos para esta longitud de onda 
de corte son mayores que 1.2 m, típicamente 1260 nm. 
 2.
405.2
2
1n
a
c

 
 AN
a
c
405.2
2
  
Por el número de modos de propagación se definen dos tipos básicos de 
fibra óptica (ver Figura 10): 
 
1.3.2.1 Fibra Multimodo 
 
Diámetros del núcleo: 50 um y 62,5 um 
 
405.2V 
 
 
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Figura 10. Fibra Multimodo 
 
 
En la figura 10 se muestran los recorridos ideales de los diversos rayos 
que viajan dentro de la fibra en una longitud de onda dada. Obsérvese que 
los rayos periféricos recorren mayores distancias, pero a mayores 
velocidades (menor valor del índice de refracción), por tanto, todos los 
rayos coincidirían su cruce al mismo tiempo, sin importar los ángulos que 
hayan tomado dentro de la fibra. 
 
 
1.3.2.2 Fibra Monomodo 
 
Diámetros del núcleo: de 7 a 11 um. aprox. 
 
 
 
Diámetro del campo modal (MFD): de 7,3 a 13 um aprox. (depende del 
estándar). El MFD se define como un diámetro de la distribución de 
potencia óptica del modo único dentro del núcleo, definido por 13,5 % de la 
potencia óptica en relación del 100 % en el eje de la fibra. El MFD siempre 
 
 
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es más grande que diámetro del núcleo de la fibra. Así mismo, el MFD 
varía en función de la longitud de onda aplicada. 
 
 
 
 
 
Figura 11. Fibra Monomodo 
 
1.4 ATENUACIÓN 
 
La luz que viaja en una fibra óptica pierde potencia con la distancia. Las pérdidas de 
potencia dependen de la longitud de onda de la luz y del material por el que se 
propaga. Para el sílice, las longitudes de onda más cortas son las que más se 
 
 
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atenúan. Las pérdidas más bajas se encuentran para una longitud de onda de 1550 
nm., que se usan frecuentemente para transmisiones de larga distancia. 
 
Las pérdidas o atenuación de potencia de la luz en una fibra óptica se miden en 
decibelios (dB). Las especificaciones de una de fibra óptica expresan las pérdidas de 
la fibra (coeficiente de atenuación) como la atenuación en dB para un Km de longitud 
(dB/Km). Este valor se debe multiplicar por la longitud total de la fibra óptica en 
kilómetros para determinar la atenuación total de la fibra en dB. Matemáticamente la 
atenuación (A) es igual a: 
 
A = 10 Log Pin/Pout (dB) , cuando las potencias están en mW. 
A =  * L , L en Km. y 
A = Pin – Pout , cuando las potencias están expresadas en dBm. 
 
La ley que rige el fenómeno es: 
P( out ) = (Pin) 10- L 
 
Siendo  el factor o coeficiente de atenuación de la fibra, medido en dB/Km. 
 
Los factores de atenuación óptica se pueden clasificar según sus fuentes de 
generación en: 
 
 Factores Intrínsecos: que dependen de la composición y estructura de la fibra 
óptica, tales como: absorción y dispersión. 
 
 Factores Extrínsecos: se origina por causa de impurezas en la fabricación 
(agua, metales), defectos estructurales, macrocurvaturas, microcurvaturas, 
empalmes y pérdidas por acoplamiento (en fibras instaladas). 
 
Listado de pérdidas ópticas en una fibra instalada: 
 
i. Pérdida por Absorción 
ii. Pérdida por Dispersión 
iii. Pérdida debido a imperfecciones estructurales 
iv. Reflexión de Fresnel 
v.Pérdida por Macro Curvaturas 
 
 
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vi. Pérdida por Micro Curvaturas 
vii. Pérdida por Empalmes 
viii. Pérdida por Acoplamientos de conectores 
 
 
 
 
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Ópticas 
BIBLIOGRAFÍA 
 
 Instalaciones de Fibra Óptica, Chomycz Bob 
 
 Introducción a la Ingeniería de La Fibra Optica, Rubio Martínez, Baltasar 
 
 Optical Fiber Comunications, Keiser BERD 
 
 Fiber Optic Communications, Green, Lynne D. 
 
 Comunicaciones Ópticas, INICTEL-UNI 
 
 Optical fiber communications, Senior John 
 
ENLACES DE INTERÉS 
 
(1) Introducción general a las Fibras Ópticas 
http://www.pablin.com.ar/electron/cursos/fibraopt/ 
 
(2) Parámetros característicos de la fibra óptica 
http://www.profesores.frc.utn.edu.ar/electronica/ElectronicaAplicadaIII/PlantelExterior/Introd
uFO2.pdf 
 
(3) Características de transmisión de las fibras ópticas. 
http://www.iuma.ulpgc.es/~jrsendra/Docencia/Com_Opt_I/download/Com_Opt_I/Temario/ca
racteristicas.pdf 
 
 
http://www.pablin.com.ar/electron/cursos/fibraopt/
http://www.profesores.frc.utn.edu.ar/electronica/ElectronicaAplicadaIII/PlantelExterior/IntroduFO2.pdf
http://www.profesores.frc.utn.edu.ar/electronica/ElectronicaAplicadaIII/PlantelExterior/IntroduFO2.pdf
http://www.iuma.ulpgc.es/~jrsendra/Docencia/Com_Opt_I/download/Com_Opt_I/Temario/caracteristicas.pdf
http://www.iuma.ulpgc.es/~jrsendra/Docencia/Com_Opt_I/download/Com_Opt_I/Temario/caracteristicas.pdf