Fibra Óptica
Cable de FO y Red de
Alta Capacidad DWDM
Fibra Óptica
Cable de FO y Red de
Alta Capacidad DWDM
Definición de Fibra Óptica
Tipos de Fibra Ópticas
Ventajas y desventajas de las FO
Proceso de fabricación del pelo y del cable de FO
Ensayos en fábrica del cable de FO
Planta externa de una red de fibra óptica (tendido subterráneo)
Principios básicos de una red de alta capacidad DWDM
C. Kao publicó en Procedimientos IEE en
1966 los fundamentos teóricos que
determinaron la posibilidad desarrollar FO con pérdidas ~ 20dB/Km que permitan reemplazar a los cables. Hasta entonces eran 1000 dB/Km.
Corning desarrolló y patentó el método para la fabricación de FO con 16 dB/Km en
1970.
Charles Kao Premio Nobel de Física en 2009
1) Diámetro del núcleo (core): 8µm, 50 µm, 62.5 µm 2) Diámetro con revestimiento (cladding):125 µm
3) Diámetro con recubrimiento plástico (coating): 250 µm
En transmisión óptica se desea un efecto de reflexión interna total
Este efecto se produce si:
◦ Dos medios transparentes están dispuestos uno encima del otro.
◦ El medio externo debe ser "mejor" que el interno.
La Refracción es el cambio de la onda debido al cambio de la velocidad. Definición de Fibra Óptica
Basadas en Óxido de Silicio SiO2 Fibras Multimodo Fibras Monomodo Índice escalón (Step Index) Índice gradual (Graded Index) Estándar Dispersión desplazada Non Zero Disp. Shifter
Basadas en Polímeros (orgánicas) para redes LAN
PMMA (Polímero MetilMeta Crilato) Ej. Lentes de contacto Flexibles
Perfluorinadas Tipos de Fibra Ópticas
FO Multimodo índice escalón FO Multimodo índice gradual FO Monomodo índice escalón Fibras Multimodo: Muchos rayos/modos pueden propagarse Fibras Monomodo: Un solo rayo/modo puede propagarse
Ventajas:
Alta capacidad de transmisión (elevado ancho de banda)
Inmunidad a los campos electromagnéticos (no a los campos nucleares
radiación gama y neutrones)
Reducida atenuación
Reducido peso (fácil maniobrabilidad)
Dimensiones más pequeñas. Diámetro del cable menor por lo tanto se logra
una eficaz utilización de los ductos de cable (tritubo)
No existen los cortocircuitos (sin formación de chispas) importante en áreas
donde existe el riesgo de explosiones.
No hay corrosión de las fibras.
Disponibilidad de material ilimitada (SiO2) 1 gramo de silicio equivale a 10
kg de cobre.
Ventajas y desventajas de las FO
Desventajas:
La tecnología de instalación.
Alto nivel de precisión requerido.
Todo empieza con el proceso de deposición externa en la fase de vapor OVD
(Outside Vapor Deposition).
En la fase de deposición del proceso OVD, las materias primas (Si O2) se
depositan con precisión en su estado mas puro (Vapor) en una varilla de fijación adhesiva.
Sistemas de control de calidad supervisan el proceso para comprobar que cada capa se deposita uniformemente sobre la varilla.
A esta varilla le denomina Preforma
Proceso de fabricación del pelo y del cable de FO
Rendimiento óptimo de:
Dispersión Atenuación
Geometría de la fibra
A continuación la preforma se coloca en un horno de consolidación para que deje de ser un compuesto de vidrio poroso y se convierta en vidrio
transparente sólido con un tal grado de pureza que sus niveles de contaminación se miden en millonésimas partes.
El tamaño de la preforma determina la longitud de la fibra que se puede extraer de ella.
Por último, se pasa al proceso de estiramiento (Draw Process).
La preforma debe descender lentamente en un horno para que se caliente uno de sus extremos.
Esto hace que caiga una masa de vidrio al rojo vivo.
Una vez que se estira esta masa, la fibra se analiza con un dispositivo que controla la velocidad de estiramiento.
Proceso de fabricación del pelo y del cable de FO Fabricación del cable de FO:
Ensayos en fábrica del cable de FO
Ensayos en
fabrica del cable de FO Ensayos ópticos y geométricos Ensayos mecánicos Atenuación PMD Dispersión Cromática MFD
Longitud de onda de corte (cut off) Tracción Compresión Impacto Torsión Curvatura Curvatura cíclica Penetración de agua Ciclo térmico
Ensayos ópticos y geométricos - Atenuación Ensayos en fábrica del cable de FO
Ensayos en fábrica del cable de FO
Ensayos ópticos y geométricos - PMD
En todo momento el campo E se puede describir como la combinación lineal de dos polarizaciones mutuamente ortogonales, denominadas modo Horizontal y modo Vertical.
En condiciones ideales ambos modos deberían poseer la misma constante de
propagación. Sin embargo, como el núcleo de la FO no es perfectamente circular, observaremos un retardo en el tiempo (Δt) de llegada de un modo respecto del otro, provocándose así un ensanchamiento adicional del pulso a la salida.
Ensayos en fábrica del cable de FO
La técnica más básica para medir PMD es transmitir una señal en uno de los extremos de la fibra y medir el retardo de tiempo entre la
señal recibida en diferentes polarizaciones. Causas que originan el PMD
Defectos de fabricación tales como:
1) El núcleo de la FO no es perfectamente circular.
2) El núcleo de la FO no es perfectamente concéntrico en el cladding. 3) Que la FO sea doblada mas de lo posible en algunos puntos del span. Las características del PMD se pueden incrementar con :
1) Bit Rate
2) La longitud de la FO
3) Nro de canales (en DWDM)
El PMD es un fenómeno inestable e impredecible que puede variar con el λ , con el paso del tiempo, con la temperatura y además con el movimiento.
Ensayos en fábrica del cable de FO
Ensayos ópticos y geométricos – Dispersión Cromática
Aparece porque la fuente lumínica no es absolutamente monocromática (tiene un cierto ancho espectral) Por lo tanto, cada componente espectral del pulso viaja con una constante de propagación diferente, provocando el
ensanchamiento del pulso. Tiene dos componentes:
1) Debida al MATERIAL 2) Debida al guía de onda
Ensayos en fábrica del cable de FO
Equipo para medir dispersión Cromática
Ensayos en fábrica del cable de FO
Ensayos ópticos y geométricos – MFD (Diámetro de campo modal)
Este concepto sólo se utiliza en fibras monomodo y reemplaza al concepto de diámetro del núcleo en las fibras multimodo.
Ensayos en fábrica del cable de FO
Ensayos ópticos y geométricos – Cut off (Longitud de onda de corte)
Ensayos en fábrica del cable de FO
Ensayos en fábrica del cable de FO
Ensayos en fábrica del cable de FO
Ensayos en fábrica del cable de FO
Ensayos en fábrica del cable de FO
Ensayos en fábrica del cable de FO
Ensayos en fábrica del cable de FO
Ensayos en fábrica del cable de FO
Planta externa de una red de fibra óptica (tendido subterráneo)
Construcción de infraestructura destinada a red de transporte de alta capacidad
Métodos de construcción de la obra civil: 1. Arado
Este método consiste en la penetración de una herramienta en la tierra, generando un surco que se cierra a medida que avanza la máquina. 2. Excavación mecánica o manual
El trabajo con máquinas o manual se realiza en cruces de calles o rutas, zonas de acceso a ciudades, regiones donde las características del suelo o su longitud impidan la utilización del arado.
Planta externa de una red de fibra óptica (tendido subterráneo)
Materiales para la obra civil:
Cámara de
Planta externa de una red de fibra óptica (tendido subterráneo)
Planta externa de una red de fibra óptica (tendido subterráneo)
Arado y tendido de tritubo:
Soplado del cable de FO:
Soplado de FO.3GP Tendido de Tritubo 2.3GP
Principios básicos de una red de alta capacidad DWDM
Máxima capacidad:
Hoy en día la tecnología DWDM es la que nos provee la mayor capacidad de tráfico. Aprovecha al máximo el ancho de banda de la fibra óptica, transmitiendo hasta 88 canales ópticos (llamados lambdas) por un mismo par de pelos de FO.
Tecnología consolidada:
Es una tecnología que lleva muchos años de implementación en el transporte de las comunicaciones.
Fácilmente escalable:
Es muy fácil de ampliar sin necesidad de grandes modificaciones de la capa óptica.
Robusto:
El sistema ofrece gran robustez ante variaciones en los parámetros de la red óptica, y posee un sofisticado sistema de corrección de errores que maximiza la calidad del servicio final.
Flexible:
Puede ser capaz de adaptarse a modificaciones de la topología de la red, como también ante cambios en la matriz de tráfico debido a factores imprevisibles de la demanda de servicios.
Permite esquemas de protecciones:
También es factible implementar distintos esquemas de protección de tráfico.
Principios básicos de una red de alta capacidad DWDM
Principios básicos de una red de alta capacidad DWDM
Principios básicos de una red de alta capacidad DWDM
Concepto
Diferentes señales con longitudes de onda distintas son multiplexadas y transmitidas en una misma fibra.
Principios básicos de una red de alta capacidad DWDM
Principios básicos de una red de alta capacidad DWDM
Principios básicos de una red de alta capacidad DWDM
Principios básicos de una red de alta capacidad DWDM
Principios básicos de una red de alta capacidad DWDM
FO FO
CLIENTES FOADM
•
Posibilidad de transportar más
de 80 canales por cada par de
pelos de FO.
•
Permite subida y bajada de
datos en cada nodo.
•
Largo alcance
•
Gran Ancho de Banda
Principios básicos de una red de alta capacidad DWDM
FO FO FO FO Xc OTN CLIENTE ROADM
•
Muy flexible
•
Mejor aprovechamiento
de BW
•
Múltiples esquemas de
protección
•
Configuración Remota
Principios básicos de una red de alta capacidad DWDM
Principios básicos de una red de alta capacidad DWDM
