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¿Cuáles son los diferentes tipos de cable de fibra óptica y cómo se elige el adecuado?
Los dos tipos principales de fibra: monomodo frente a multimodo
Antes de profundizar en los estilos de chaquetas y entornos de instalación, cada decisión sobre fibra óptica comienza con una pregunta fundamental: ¿monomodo o multimodo? Estas dos categorías de fibra difieren a nivel de vidrio y determinan la distancia de transmisión, el ancho de banda máximo y el costo general del sistema.
- Diámetro del revestimiento: 125 µm
- Alcance típico: 10 km a 100 km
- Longitudes de onda: 1310 nm y 1550 nm
- Transceptores: basados en láser, mayor costo
- Uso: red troncal de telecomunicaciones, WAN de larga distancia
- Diámetro del revestimiento: 125 µm
- Alcance típico: 300 metrosa 2000 m
- Longitudes de onda: 850 nm y 1300 nm
- Transceptores: basados en VCSEL, menor costo
- Uso: centros de datos, LAN empresarial, SAN
Grados de fibra multimodo: OM1 a OM5
La norma TIA-568 clasifica Fibra óptica multimodo ¿Cuáles son los diferentes tipos de cables de fibra óptica y cómo se elige el adecuado? en cinco grados ópticos multimodo (OM). Cada grado sucesivo mejora el ancho de banda y admite velocidades de datos más altas en distancias más largas.
OM5 introduce multiplexación por división de longitud de onda corta (SWDM), que permite múltiples longitudes de onda en un hilo de fibra. Esto allana el camino para aplicaciones de 400G e incluso 1T sobre la infraestructura OM5 existente al multiplicar canales sin reemplazar el cable.
Entorno de instalación: interior, exterior y enterrado directo
Más allá de la propia fibra de vidrio, la cubierta exterior y la estructura interna deben coincidir con el entorno físico. El uso de un cable exterior en interiores crea un riesgo de incendio; El uso de un cable interior en exteriores provoca una degradación prematura de la cubierta. Las cuatro categorías principales de entorno se describen a continuación.
Combina tubos sueltos rellenos de gel, armadura de acero corrugado y una gruesa chaqueta exterior de polietileno para resistir la humedad del suelo, las heladas y la presión del suelo durante décadas. Profundidad típica de enterramiento: 60 a 90 cm por debajo del nivel del suelo.
Lleva una cubierta exterior resistente a los rayos UV y una capa interior retardante de llama que cumple con las clasificaciones de plenum o elevador. Elimina la caja de empalmes en la entrada del edificio, reduciendo la pérdida de inserción y los puntos de mantenimiento a largo plazo.
Tabla de tamaños de cables de fibra óptica
Las dimensiones físicas son importantes durante los cálculos de llenado de conductos, la gestión de bandejas y la planificación del radio de curvatura. La siguiente tabla proporciona una representación tabla de medidas de cables de fibra optica que cubre recuentos de fibras comunes en un diseño de cable redondo estándar de una sola cubierta.
| Recuento de fibras | Aprox. DE (mm) | Mín. Radio de curvatura (mm) | Peso (kg/km) | Aplicación típica |
|---|---|---|---|---|
| 2 | 3,0–4,0 | 25-30 | 10-15 | Cable de conexión / coleta |
| 6 | 5,5–6,5 | 50–55 | 30–40 | Distribución interior corta |
| 12 | 7,0–8,5 | 60–70 | 55–75 | Columna vertical / campus |
| 24 | 9,5–11,0 | 80–95 | 90-120 | Distribución del centro de datos |
| 48 | 12,0–14,0 | 100–120 | 160-200 | Alimentador de campus / OSP |
| 96 | 15,5–18,0 | 130–150 | 280–340 | Tronco de alta densidad |
| 144 | 18,0–22,0 | 150–180 | 400–500 | columna vertebral de telecomunicaciones |
| 288 | 23,0–27,0 | 180–220 | 700–850 | Oficina central/troncal MSO |
Trabajar con conjuntos de cables de fibra óptica de 100 pies
A Cable de fibra óptica de 100 pies. (aproximadamente 30,5 metros) es una de las longitudes preterminadas más comunes implementadas en centros de datos, instalaciones AV y áreas de parches empresariales. A esta distancia, cada tipo de fibra (de OM1 a OM5 y todas las variantes monomodo) funciona bien dentro de su gama de rendimiento.
Tipos de conectores a escala de 100 pies
Presupuesto de pérdida de inserción a 30 metros
0,1–0,3 dB
<0,1dB
>0,6dB
Para un conjunto LC dúplex OM4 típico de 30 m, la pérdida de inserción total se mantiene muy por debajo de 1 dB, lo que deja un margen sustancial para las conexiones del panel de conexiones y la sensibilidad del transceptor en aplicaciones de 10G y 25G.
Estilos de construcción de cables: de amortiguación ajustada, de tubo holgado y de cinta
La arquitectura interna de un cable de fibra óptica determina su flexibilidad, densidad, método de instalación y facilidad de acceso a mitad del tramo. Tres estilos de construcción principales cubren la mayoría de las aplicaciones.
Una capa termoplástica de 900 micras aplicada directamente sobre la fibra recubierta de 250 micras. Produce una unidad rígida y robusta que es fácil de manipular, pelar y terminar.
Las fibras se encuentran dentro de tubos tampón de gran tamaño llenos de gel, desacopladas de la tensión mecánica y los cambios de temperatura. Estándar para planta exterior y recorridos de larga distancia.
Múltiples fibras unidas en conjuntos planos (4, 6, 8 o 12 de ancho). Permite el empalme por fusión en masa: las 12 fibras de una cinta se unen simultáneamente en aproximadamente 30 segundos frente a 3 a 5 minutos por fibra individualmente.
Tipos de cables de fibra óptica especiales
Más allá de las categorías estándar, una gama de cables especiales aborda requisitos ambientales, de seguridad o de rendimiento específicos. La especificación incorrecta de un cable estándar cuando se requiere un producto especial provoca fallas de cumplimiento o una degradación prematura del sistema.
Armadura metálica entrelazada (cinta de acero corrugado o aluminio) entre el núcleo interior y la cubierta exterior. Proporciona resistencia al aplastamiento nominal de 2200 N o más y resistencia a roedores sin conducto rígido. Popular en laboratorios, salas de máquinas e instalaciones industriales.
Obligatorio en túneles, barcos, hospitales y transporte público donde las chaquetas de PVC estándar liberarían gases halógenos tóxicos al quemarse. Los compuestos LSZH producen un mínimo de humo y no producen gases corrosivos. Requerido en muchos códigos de construcción europeos y cada vez más especificado en proyectos de transporte y atención sanitaria de América del Norte.
Utiliza un perfil de índice de revestimiento nanoestructurado o asistido por zanjas para confinar la luz en radios de curvatura tan pequeños como 7,5 mm sin pérdida de señal mensurable. Los grados ITU-T G.657.A1 y G.657.A2 son estándar en instalaciones de caída FTTH y en tramos estrechos monomodo en edificios.
Un diseño de núcleo no circular o de varilla de tensión mantiene un único eje de polarización en largas distancias. Se utiliza en giroscopios de fibra óptica, sensores interferométricos y sistemas DWDM coherentes donde el estado de polarización incontrolada de la fibra estándar es inaceptable.
Chaquetas de elastómero termoplástico resistentes con clasificación de -40 °C a 85 °C, cargas de tracción de hasta 2700 N y diseñadas para enrollados y desenrollados repetidos en entornos de campo. Por lo general, hay de 2 a 12 fibras con conectores resistentes terminables en campo.
Cómo seleccionar el cable de fibra óptica adecuado
Seleccionar el cable correcto es un proceso de múltiples variables. El siguiente diagrama de flujo ilustra una ruta de decisión estructurada desde los requisitos de la aplicación hasta la especificación final.
Criterios de selección clave
Pruebas y cumplimiento de estándares
Cada instalación de cable de fibra óptica debe validarse según estándares reconocidos antes de ser aceptada para el servicio. Los principales métodos de prueba y los estándares aplicables se describen a continuación.
Lanza un pulso en la fibra y mide las reflexiones a lo largo del tiempo para mapear las pérdidas de empalme, los eventos del conector y las roturas de la fibra en toda su longitud. Herramienta principal para certificar enlaces OSP, tramos de elevadores largos y cualquier ruta donde el acceso a la mitad del tramo sería difícil después de la puesta en servicio.
TIA-526-14 (multimodo) y TIA-526-7 (modo único) definen cómo medir la pérdida de inserción y la pérdida de retorno de un extremo a otro. Un equipo de prueba certificado mide la pérdida real frente al presupuesto de pérdida calculado del canal. Una falla requiere localizar y corregir el evento de alta pérdida antes de la aprobación.
Referencia de normas aplicables
| Estándar | Alcance | Región |
|---|---|---|
| TIA-568.3-D | Componentes de cableado de fibra óptica: cableado estructurado | América del Norte |
| ISO/CEI 11801 | Cableado genérico: Clases OF-300, OF-500, OF-2000 | Internacional |
| CEI 60794 | Especificaciones de productos para cables de interior, exterior y para conductos | Internacional |
| UIT-T G.652/G.657 | Estándar and bend-insensitive single-mode fiber | Internacional |
| UL 1666/NFPA 262 | Pruebas de fuego para cables con clasificación vertical y plenum | América del Norte |
Preguntas frecuentes
P1: ¿Cuál es la diferencia entre la fibra multimodo OM3 y OM4?
Ambos utilizan un núcleo optimizado con láser de 50 µm, pero el OM4 tiene un ancho de banda de lanzamiento sobrecargado mayor: 4.700 MHz·km frente a 2.000 MHz·km del OM3. En términos prácticos, OM4 admite 100G en 150 metros en comparación con los 100 metros de OM3. Para construcciones de centros de datos nuevos, OM4 es el mínimo recomendado porque el costo incremental sobre OM3 es pequeño en relación con el alcance extendido y el mayor margen de actualización que proporciona.
P2: ¿Puedo utilizar cable de fibra óptica para exteriores en interiores?
En la mayoría de las jurisdicciones, el cable exterior no se puede tender dentro de un edificio más allá de una corta distancia de transición (normalmente no más de 15 metros desde el punto de entrada del edificio) sin realizar la transición a un cable interior clasificado. Las chaquetas de HDPE para exteriores no cumplen con los códigos contra incendios para elevadores o plenum y liberan vapores tóxicos cuando se queman. Utilice un cable interior-exterior de doble clasificación que tenga la clasificación de incendio adecuada para la parte interior del tendido.
P3: ¿Cómo leo una tabla de tamaños de cables de fibra óptica?
Comience por identificar el recuento de fibras requerido y luego confirme que el diámetro exterior (OD) se ajuste a la proporción de llenado de su conducto (generalmente el 40 % de la sección transversal interna del conducto para un solo cable). Verifique el radio de curva mínimo en comparación con las curvas más cerradas de su ruta: excederlo provoca una pérdida permanente de la señal. Finalmente, verifique el peso por kilómetro con la tensión de tracción y las clasificaciones de extensión de su bandeja portacables o sistema de soporte.
P4: ¿Qué conector debo usar con un conjunto de cable de fibra óptica de 100 pies?
LC dúplex es estándar para los transceptores SFP, SFP y SFP28 utilizados en equipos de 1G, 10G y 25G. SC es común en equipos de telecomunicaciones más antiguos y en marcos de distribución pasivos. Para módulos ópticos paralelos (QSFP 40G, QSFP28 100G), necesita un conector MPO/MTP que transporte 8 o 12 fibras en un casquillo. Verifique siempre las especificaciones de la interfaz óptica del transceptor antes de ordenar un conjunto preterminado.
P5: ¿Es mejor la fibra monomodo o multimodo para la red de un campus?
Para enlaces entre edificios de menos de 500 metros donde 10G o 40G es la velocidad actual, el multimodo OM4 es rentable porque los transceptores VCSEL son significativamente menos costosos que sus equivalentes monomodo. Para enlaces de más de 500 metros, o donde se planea una conexión directa de 100G, OS2 monomodo es la mejor opción a largo plazo. Muchos campus implementan modo único en la columna vertebral de la planta exterior y multimodo dentro de cada edificio para una distribución horizontal y vertical.
P6: ¿Qué significa OFNP y cuándo se requiere?
OFNP significa Plenum no conductor de fibra óptica, la clasificación de resistencia al fuego más alta para cables de fibra para interiores. Se requiere en cualquier espacio pleno utilizado para la circulación de aire en el sistema HVAC, como el espacio abierto sobre un falso techo o debajo de un piso elevado. Los cables OFNP utilizan materiales de cubierta con bajo contenido de humo que cumplen con NFPA 262. El uso de un cable de clasificación inferior en un espacio plenum viola los códigos de construcción y crea un peligro grave para la seguridad de la vida.
P7: ¿Cuánta capacidad de fibra adicional debo instalar?
Las mejores prácticas recomiendan al menos un 50 % más de hilos de fibra de los que se necesitan actualmente; si su diseño requiere 12 fibras, especifique un cable de 24 fibras. El costo incremental de los hilos adicionales durante la instalación inicial es mínimo en comparación con la mano de obra y la interrupción que supone pasar un segundo cable a través de un edificio ocupado más adelante. Para las rutas troncales del campus que implican zanjas, algunos arquitectos de redes proporcionan hasta un 100% de repuesto porque los costos de construcción civil dominan el presupuesto total del proyecto.
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