Fibra óptica:

La fibra óptica ha superado al cable módem como la tecnología dominante en los hogares peruanos, representando el 51.6% de las conexiones a fines del 2023 según datos de Osiptel. Este 2024 promete un crecimiento aún mayor para esta tecnología, pero ¿qué es exactamente la fibra óptica y cómo funciona? Aquí te contamos todo sobre ello.

¿Qué es la fibra óptica?

La fibra óptica es una tecnología de transmisión de datos que utiliza hilos delgados de vidrio o plástico para enviar información en forma de pulsos de luz.

¿Cómo funciona la fibra óptica?

La fibra óptica aprovecha la refracción y la reflexión de la luz para transmitir datos a través de cables ópticos. A continuación te explicamos cómo lo hace.

La refracción ocurre cuando las ondas de luz, en su trayectoria, pasan de un medio a otro, como cuando la luz atraviesa el agua y se distorsiona o cambia su trayectoria. La reflexión ocurre cuando la luz, en lugar de refractarse, regresa a su punto de origen. En el medio natural, la reflexión siempre va acompañada de un cierto índice de refracción.

Entonces, ¿qué sucede con los rayos de luz dentro de la fibra? Se produce una Reflexión Interna Total, es decir, los rayos de luz que transmiten los datos se reflejan completamente, sin refracción en absoluto. Al no distorsionarse, los rayos de luz que usa la fibra óptica conservan su potencia y pueden viajar largas distancias, lo que hace posible transmitir información de forma más rápida y estable.

Así, es posible transmitir la señal de fibra óptica de la siguiente forma:

• Modulación: La información se convierte en señales digitales.
• Inyección de luz: La luz se inyecta y se propaga a través del núcleo de la fibra.
• Transmisión: La luz viaja largas distancias gracias a la Reflexión Interna Total.
• Recepción: Un dispositivo sensible a la luz la convierte de nuevo en señales digitales.
• Desmodulación: Las señales digitales se desmodulan para recuperar la información original.

¿Qué es un cable de fibra óptica? ¿Cuáles son sus partes?

Un cable de fibra óptica es un tipo de cable de red que se utiliza para transmitir datos en forma de luz. Está compuesto por un núcleo central rodeado de capas protectoras, y su función es guiar la luz que viaja por la fibra sin pérdidas significativas de señal.

A continuación desglosamos las partes fundamentales de este componente:

Cubierta exterior (vaina o revestimiento)

Es la capa más externa del cable, y tiene por objeto proteger los componentes internos. Está compuesta de materiales plásticos aislantes, como el policloruro de vinilo (PVS).

Hilos de desgarre

También llamados cuerdas de desgarre, forman parte de la capa más externa del cable de fibra óptica, tienen como fin mantener la consistencia del cable.

Armadura (filamentos sintéticos)

El cable lleva una armadura protectora de hilos sintéticos hechos de aramida (kevlar). Es liviana, muy resistente al calor, y tiene una gran capacidad para soportar la tensión y el estiramiento.

Recubrimiento antiflama

Es un recubrimiento de cinta que sirve para reducir los efectos del calor en las partes internas.

Cinta aislante (cinta de Mayer)

Es una capa fina de poliéster que sirve como aislante de la electricidad.

Buffer

Es un recubrimiento compuesto de pequeños tubos montados alrededor de la fibra principal. Este recubrimiento es completamente opaco, y su función es impedir el escape y dispersión de los impulsos de luz en el interior de la fibra.

Núcleo (fibras de transmisión)

Es la parte funcional del cable de fibra óptica, y la más importante. Las fibras ópticas de transmisión son las encargadas de enviar la información a través de los impulsos de luz. Estas fibras están hechas de cristal de silicio o plástico de alta pureza.

Sistema de drenaje

Es un filamento que reconduce la humedad presente en el cable hacia el exterior sin afectar los demás componentes.

Elemento central dieléctrico

Algunas veces llamado núcleo, este elemento se compone de un hilo que no conduce la electricidad, y cuya función es dar consistencia al cable en su totalidad.

¿Qué tipos de fibra óptica existen?

Fibra óptica monomodo

El cable de fibra monomodo limita la propagación de la luz a una sola trayectoria, es decir, que permite la transmisión de los impulsos de luz en un solo modo. Este tipo de cable de fibra óptica es ideal para la transmisión de señal de alta velocidad a largas distancias, ya que tiene una dispersión mucho menor.

Cable de fibra monomodo OS1

La fibra óptica monomodo OS1 es un tipo de cable diseñado para transmitir señales de alta velocidad a largas distancias con baja atenuación. Se usa para aplicaciones en interiores como centros de datos y oficinas.

Cable de fibra monomodo OS2

La fibra óptica monomodo OS2 es otro tipo de cable similar al OS1, pero adaptada para entornos más exigentes. Se usa para aplicaciones en exteriores y distancias de transmisión más largas.

¿Qué tipos de conectores de fibra óptica existen?

Conector de fibra óptica FC (Conector de regatón)

El conector FC (“Ferrule Connector” en inglés) suele utilizarse en aplicaciones que requieren una alta estabilidad y precisión y que podrían estar sometidas a movimiento, como equipos de medición y laboratorios.

Conector de fibra óptica ST (Conector de punta recta)

El conector ST (“Straight Tip”) es fácil de conectar y muy resistente a la vibración. Todavía se encuentra en algunas redes y aplicaciones industriales.

Conector de fibra óptica LC (Conector pequeño)

El conector LC (“Lucent Connector” o “Little Connector”) es un conector de fibra óptica de tamaño compacto y de fácil inserción y extracción. Es comúnmente utilizado en centros de datos y equipos de telecomunicaciones.

Conector de fibra óptica SC (Conector de suscriptor)

El conector SC (“Suscriptor Connector”) es uno de los conectores de fibra óptica más comunes. Se utiliza en una amplia variedad de aplicaciones, desde redes de área local (LAN) hasta sistemas de transmisión de datos de alta velocidad.

Conector de fibra óptica MTP/MPO

Los conectores MTP/MPO (“Multiple Fiber Push On/Pull Off”) están diseñados para conectar múltiples fibras ópticas al mismo tiempo. Tienen un mecanismo de acoplamiento push-pull que permite una conexión rápida y sencilla. Se utilizan en aplicaciones de alta densidad.

Conector de fibra óptica MTRJ

El conector MTRJ (“Mechanical Transfer Registered Jack”) es un tipo de conector de fibra óptica de modo dual. Combina una conexión de fibra multimodo y una de fibra monomodo en un solo conector compacto.

¿Cuál es la historia de la fibra óptica? ¿Quién la inventó?

Aunque los primeros avances en fibra datan de 1950, fue en las décadas de 1960 y 1970 en que varias investigaciones contribuyeron al desarrollo de la fibra óptica moderna.

Décadas de 1960 y 1970: Kapany, Kao y la moderna fibra óptica

• El científico indio Narinder Singh Kapany logró transmitir imagen de calidad óptima a través de fibras ópticas en 1953. A Kapany se le acredita como el creador del término “fibra óptica”. También fue el primero en escribir un libro sobre fibra, y dedicaría su vida a desarrollar este nuevo campo.
• En la década de 1960, el físico e ingeniero Charles K. Kao se enfocó en reducir la atenuación de la señal de luz, gran obstáculo para la naciente tecnología. Kao propuso el uso de fibra de vidrio para la transmisión y señaló un límite de atenuación de debajo de 20 decibeles por kilómetro, valor que resultó clave en el desarrollo de la comunicación óptica. Es por estos logros que muchos consideran a Charles K. Kao, junto con Norinder Kapany, como los padres de la fibra óptica.

En 1970 se desarrolló la primera fibra óptica incorporando impurezas de sílice, lo que permitió una transmisión de señal más efectiva y acercarse más al límite de atenuación. En 1977 se logró enviar la primera transmisión telefónica a través de fibra óptica.

Década de 1980: Aplicaciones comerciales y despliegue de la fibra óptica

En la década de 1980, la fibra óptica comenzó a utilizarse en aplicaciones comerciales. La empresa AT&T estableció un sistema de casi mil kilómetros para conectar Boston, Washington y las localidades intermedias. En 1988 comenzó a operar el primer enlace de fibra óptica interoceánico.

Siglo XXI: Evolución continua, expansión, y fibra óptica en Perú

En el siglo XXI, las redes de fibra óptica siguieron expandiéndose por todo el mundo. Según datos de la OCDE recogidos por Statista, en países como Corea del Sur y Japón la fibra óptica representa ya más del 80% de las conexiones fijas a Internet, y la tendencia en otros países continúa en ascenso.

Esto, desde luego, incluye al Perú. La fibra de alta velocidad ya tiene varios años disponible para los usuarios finales en nuestro país. De hecho, según Osiptel, Perú fue el segundo país del mundo con la mayor tasa de crecimiento de conexiones a fibra óptica en 2023.

¿Para qué sirve la fibra óptica?

La fibra óptica ha cumplido un papel fundamental en la revolución de las comunicaciones en las últimas décadas. Según la agencia Research and Markets, el mercado mundial de cable de fibra alcanzó los 14 mil 610 millones de dólares en 2022, y se estima que llegará a los 43 mil millones en 2032. ¿A qué se debe este crecimiento? Sin duda a las múltiples aplicaciones de la fibra óptica, que han cambiado diversos aspectos de la actividad humana.

Telecomunicaciones con fibra de alta velocidad

Una de las aplicaciones más notables de la fibra óptica es en las telecomunicaciones de alta velocidad. Esto permite que las personas disfruten de conexiones de Internet de fibra óptica ultra rápidas, llamadas telefónicas claras y televisión de alta definición.

Transmisión de datos a larga distancia con la fibra óptica

Las redes de internet de fibra óptica conectan ciudades, países e incluso continentes. Esta capacidad de transmitir información a través de miles de kilómetros con una pérdida mínima de señal la hace invaluable para las comunicaciones globales.

Redes de fibra óptica para área local (LAN) y empresariales

En el ámbito empresarial, la fibra óptica se utiliza para establecer redes de área local de alta velocidad (LAN) dentro de las organizaciones. Esto facilita la transferencia rápida de datos entre computadoras y dispositivos dentro de una empresa, mejorando la eficiencia y la productividad.

Medicina y cirugía

En medicina, la fibra óptica se utiliza en endoscopias y otros procedimientos médicos. Los cables de fibra óptica delgados permiten a los médicos visualizar áreas internas del cuerpo humano con precisión y realizar cirugías mínimamente invasivas.

Sensores y medidores de precisión

La fibra óptica se utiliza en una variedad de sensores para medir variables como temperatura, presión, tensión y deformación. Su alta sensibilidad y capacidad para resistir entornos adversos la convierten en una opción ideal para aplicaciones de monitoreo y control.

Internet de las Cosas (IoT) y futuras tecnologías

La fibra óptica se está convirtiendo en una parte integral de la infraestructura necesaria para habilitar el Internet de las Cosas (IoT) y futuras tecnologías como la realidad virtual y aumentada. Estas aplicaciones requerirán velocidades de transmisión de datos aún más rápidas y confiables.

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