MED · Medio físico 1 · Física (Acceso a la red)

3.Fibra óptica

Medio que transmite los datos como pulsos de luz por un hilo de vidrio: gran velocidad, largas distancias e inmunidad a la interferencia eléctrica.

¿Qué es?

La fibra óptica es un cable que lleva los datos como pulsos de luz por un hilo de vidrio (o plástico) más delgado que un cabello.

Imagina un tubo con las paredes interiores de espejo: si enciendes una linterna en una punta, la luz rebota en las paredes y sale por la otra punta, aunque el tubo tenga curvas. La fibra hace eso millones de veces por segundo, encendiendo y apagando la luz para formar unos y ceros.

En términos técnicos

  • Es un medio de la capa 1 (Física).
  • Tiene un núcleo por donde viaja la luz y un revestimiento (cladding) con un índice de refracción menor, que la mantiene dentro por reflexión interna total.
  • Hay dos grandes tipos: monomodo (SMF, para distancias largas) y multimodo (MMF, para distancias cortas).
  • La luz la producen láseres o VCSEL y viaja en longitudes de onda de 850, 1310 o 1550 nm (infrarrojo, invisible).
  • Es inmune a la interferencia electromagnética y no conduce electricidad.
  • Normalmente se usan dos fibras por enlace: una para transmitir y otra para recibir.

¿Dónde lo vas a encontrar?

En los enlaces entre edificios de un campus, en el backbone entre pisos, dentro de los centros de datos, en la fibra hasta el hogar (FTTH) que ofrecen los proveedores de Internet y en los cables submarinos que unen continentes.

¿Cómo funciona?

Las capas del cable

Capa Para qué sirve
Núcleo (core) Por donde viaja la luz
Revestimiento (cladding) Refleja la luz hacia el núcleo
Recubrimiento (buffer) Protege la fibra de golpes y humedad
Fibras de refuerzo (aramida) Dan resistencia a la tensión al jalar el cable
Cubierta (jacket) Protección exterior; su color indica el tipo de fibra

Monomodo y multimodo

Multimodo (MMF) Monomodo (SMF)
Núcleo 50 o 62.5 µm 8 a 10 µm (se escribe 9/125)
La luz viaja Por varios caminos («modos») Por un solo camino
Fuente de luz VCSEL o LED, 850 nm Láser, 1310 o 1550 nm
Distancia típica a 10 Gb/s 300 m (OM3) a 400 m (OM4) 10 km o más
Costo de los transceptores Menor Mayor
Color de cubierta habitual Aqua (OM3/OM4), naranja (OM1/OM2), verde lima (OM5) Amarillo (OS1/OS2)
Uso típico Dentro de un edificio o centro de datos Entre edificios, proveedores, largas distancias

En multimodo, la luz que toma caminos más largos llega un poco después que la que va recto (dispersión modal); eso limita la distancia.

Conectores

Conector Cómo es Dónde se ve
LC Pequeño, con pestaña, casi siempre en pares (dúplex) Transceptores SFP; el más común hoy
SC Cuadrado, de empujar y jalar Equipos de proveedores, FTTH, equipos antiguos
ST Redondo, de bayoneta Instalaciones antiguas
MPO/MTP Un solo conector con 12 o más fibras Enlaces de 40/100 Gb/s en centros de datos

El pulido de la punta también importa: UPC (conector azul) y APC (verde, con ángulo de 8°). Nunca mezcles APC con UPC: se dañan las puntas y la pérdida es enorme.

Los transceptores

Los switches y routers suelen tener puertos para módulos intercambiables: SFP (1 Gb/s), SFP+ (10 Gb/s), SFP28 (25 Gb/s) y QSFP (40/100 Gb/s). El módulo define el tipo de fibra y la distancia: p. ej. 10GBASE-SR (multimodo, corto alcance) o 10GBASE-LR (monomodo, 10 km).

Verificación y diagnóstico

Herramienta o comando Qué revisa
Localizador visual de fallas (VFL) Un láser rojo visible que muestra cortes o dobleces (la luz se escapa por la falla)
Medidor de potencia + fuente de luz La pérdida total del enlace, en dB
OTDR Dónde están los empalmes, conectores y cortes, y cuánto pierde cada uno
Microscopio de inspección Si la punta del conector está limpia y sin rayones
show interfaces transceiver (Cisco) Temperatura y potencia de transmisión y recepción (dBm) del módulo
show inventory (Cisco) Qué módulo SFP está instalado

Para tomar en cuenta

  • La suciedad es la falla número uno: limpia siempre las puntas antes de conectar, con limpiadores para fibra (no con la playera).
  • No la dobles de más: un doblez cerrado deja escapar la luz. Respeta el radio mínimo del fabricante.
  • Mismo tipo en todo el enlace: no mezcles monomodo con multimodo ni OM3 con OM1.
  • Empalmes: el de fusión une las fibras con un arco eléctrico (pierde muy poco); el mecánico es más rápido pero pierde más.
  • Presupuesto óptico: suma las pérdidas de la fibra, los conectores y los empalmes, y compárala con lo que tolera el transceptor.
  • Entre edificios usa fibra, aunque estén cerca: no conduce electricidad, así que evita problemas por diferencias de tierra o descargas atmosféricas.

Material descargable

Aún no hay material descargable para este tema. Pronto habrá cuadernillos, manuales o laboratorios.

Referencias (RFC / estándar)

  • TIA. ANSI/TIA-568.3 — Optical Fiber Cabling and Components Standard (edición vigente).
  • ITU-T. G.652 — Characteristics of a single-mode optical fibre and cable. https://www.itu.int/rec/T-REC-G.652
  • ISO/IEC. ISO/IEC 11801-1 — categorías de fibra OM y OS.
  • IEEE. IEEE 802.3 — cláusulas de 1000BASE-SX/LX y 10GBASE-SR/LR. https://standards.ieee.org/ieee/802.3/
  • Cisco Networking Academy. CCNA: Introduction to Networks — módulo de la capa física (cableado de fibra óptica).

Antes conviene ver…

© solutions_ · Redes informáticas · 3 Fibra óptica