UNIVERSIDAD VERACRUZANA

UNIVERSIDAD VERACRUZANA
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA ELÉCTRICA
“APLICACIONES DE LA FIBRA OPTICA EN
TELECOMUNICACIONES “
MONOGRAFIA
Que para obtener el título de:
INGENIERO MECÁNICO ELÉCTRICISTA
PRESENTA:
HECTOR ALEJANDRO LOPEZ LADRON DE
GUEVARA
DIRECTOR:
ING. MARCOS GUSTAVO CASTRO
XALAPA, VER.
AGOSTO 2012
1
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ÍNDICE
INTRODUCCION………………………………………………………………………… 4
CAPITULO 1: ¿QUE ES LA FIBRA ÓPTICA?............................................. 9
CAPITULO 2: ¿DE QUE ESTAN HECHAS LAS FIBRAS ÓPTICAS?........ 13
Los tipos de fibra óptica………….……………………………………………. 16
CAPITULO 3: ¿COMO FUNCIONA LA FIBRA OPTICA?........................... 18
CAPITULO
4:
APLICACIONES
DE
LA
FIBRA
OPTICA
EN
LAS
TELECOMUNICACIONES…………………………………………………….. 20
Internet…………………………………………………………………………... 21
Redes……………………………………………………………………………. 21
Telefonía………………………………………………………………………… 23
Ventajas…………………………………………………………………………. 25
Desventajas……………………………………………………………………... 28
Construcción de las Fibras Ópticas…………………………………………... 30
Fabricantes en México…………………………………………………………. 32
Compañías que utilizan fibra óptica en México……………………………... 34
 SCT………………………………………………………………………. 34
 Telmex………………………………………………………………….... 35
 CFE………………………………………………………………………. 36
 Pemex……………………………………………………………………. 38
CONCLUSIÓN………………………………………………………………………….. 46
BIBLIOGRAFIA…………………………………………………………………………. 49
3
INTRODUCCIÓN
El hombre, desde el inicio de los tiempos ha inventado un sin número de formas
para el intercambio de información que van desde la comunicación con señas
hasta la comunicación a distancia por medio de dispositivos de tecnología
avanzada.
La idea de usar la luz visible como medio de comunicación vino de
Alexander Graham Bell a finales de 1870, pero él no pudo generar un útil portador
de frecuencia o transmitir la luz de un punto a otro. En 1960, una idea de Albert
Einstein sobre el láser alentó a investigadores de encontrar la manera de hacer
que la luz visible fuera un medio de comunicación, y unos cuantos años más tarde,
la fibra óptica surgió.
La luz es canalizada en fibras de vidrio por una propiedad conocida como
reflexión interna total. Las ecuaciones que encierran este proceso fueron creadas
por Agustine-Jean Fresnel a principios de 1820 y su extensión hacía lo que
después fue
conocido
como
los
cables
de
vidrio
fue
alcanzado
por
el doctor Hondros y Peter de Bye en 1910.
Sin embargo, no fue hasta 1964 que Steward Miller en los Laboratorios Bell dedujo
maneras detalladas de probar el potencial del vidrio, un eficiente medio transmisor
de larga distancia. Pero había un problema, debido a la impureza de la
transparencia de las fibras de vidrio, no se podían lograr distancias considerables.
Diversos experimentos intentaron corregir el problema. Pero no fue hasta 1970,
cuando
Donald
Keck,
Peter
Schultz
y
Robert
Maureer
prepararon
satisfactoriamente cientos de yardas de fibra óptica con una claridad como el
cristal. Para 1980, las mejores fibras eran tan transparentes que una señal podría
pasar a través de 150 millas de fibra antes de convertirse demasiado débiles para
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detectar. Más tarde, un gran descubrimiento sucedió con la realización del vidrio
de silicón libre de toda la impureza que pudiera absorber la luz, preparado
directamente por componentes de vapor, evitando la contaminación.
Hace 10 años la comunicación mundial como la conocemos hoy no sería posible;
pedazos críticos de tecnología en computación y comunicación apenas estaban
emergiendo. Después, en 1988, fue creado el primer cable de fibra óptica
trasatlántico, y la “súper carretera de la información” estaba a punto de convertirse
en una realidad.
Las fibras ópticas forman la columna vertebral del sistema global de las
telecomunicaciones. Fueron diseñadas para contener las cantidades bastas de
información que pueden ser transmitidas vía una relativamente nueva forma de luz
enfocada en los rayos láser. Juntos, láser y fibras ópticas, han ido incrementando
dramáticamente la capacidad de un sistema telefónico internacional.
La fibra óptica es el medio de transmisión de más rápido crecimiento en el mundo.
Es esencialmente inmune a muchos factores que de manera adversa que impacta
al cable de cobre como lo es la interferencia electromagnética y de frecuencias de
radio, los cruces de frecuencias, la impedancia, entre otros.
La fibra óptica es fácil de manejar. Instaladores con experiencia de fibra óptica
saben que la fibra óptica no es frágil, tiene una gran capacidad de tensión en
comparación con el cobre (inclusive el acero). Además, su reducido diámetro y su
liviano peso la hacen fácil de manejar en espacios de ductos. Además la fibra
óptica resulta económica a largo plazo.
En 1978, el total de todas las instalaciones de fibra óptica en el mundo se
calculaba en 600 millas. Años más tarde, la longitud total de todos los cables de
fibra óptica en los Estados Unidos alcanzaba las 250 mil millas (lo suficiente para
darle la vuelta a la luna). Tratados entre gobiernos de Estados Unidos y Europa
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permitieron la realización de una instalación trasatlántica de fibra óptica en 1996.
A la par de los datos anteriores se desarrollaron otros factores que complementan
la historia y el desarrollo de la fibra óptica, mismos que se exponen a continuación:
En la década de 1950, el descubrimiento del láser, y la fabricación de las primeras
fibras ópticas gracias a los desarrollos del punjabí Narinder Singh Kapany, llevó a
los científicos a investigar la posibilidad de utilizar la fibra óptica como soporte
para la transmisión de información.
Las fibras ya habían sido probadas con éxito a mediados de esa década en
instrumentos como el fibroscopio, que permitía visualizar cavidades a las cuales
era imposible acceder con otros medios, como las cámaras de combustión de las
turbinas de aviones y el interior del cuerpo humano. Pero su uso en las
comunicaciones a larga distancia estaba limitado debido a la pérdida de señal.
Los
investigadores
Charles
Kao
y
Charles
Hockham
de
la
Standard
Telecommunication Laboratory en Inglaterra mostraron que sería factible su
utilización en comunicaciones si se lograba reducir la pérdida de señal y esto
alentó las investigaciones. En 1970, Robert Maurer, Donald Keck y Meter Schultz
de la compañía Corning Glass desarrollaron una fibra con las características
necesarias para transmitir de manera eficaz información a distancia.
Con el desarrollo de la tecnología del láser y la invención de los diodos láser en la
década de 1960 se logró la emisión de luz de la longitud de onda apropiada para
las comunicaciones. El ejército de los Estados Unidos comenzó a utilizar fibra
óptica para sus comunicaciones y sistemas de defensa. Al comienzo de la década,
la armada instaló un sistema telefónico de fibra óptica en el navío Little Rock y, a
mitad de la década, aparecieron las primeras aplicaciones comerciales.
Las compañías telefónicas AT&T y GTE instalaron en 1977 el primer sistema de
fibra en las ciudades de Boston y Chicago respectivamente. En 1980, la industria
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de la televisión comenzó a operar sistemas de fibra. Los Juegos Olímpicos de
Invierno de 1980 fueron la primera emisión televisada a través de fibra óptica. En
1988 fue puesto en funcionamiento el primer enlace submarino transoceánico por
medio de fibra óptica.
En la década de 1990, una nueva generación de sistemas de comunicación
comenzó a utilizar amplificadores ópticos y sistemas multiplexados que
permitieron duplicar la capacidad de los mismos cada seis meses hasta llegar en
el 2001 a los 10 terabytes por segundo. En la actualidad se han logrado
capacidades de hasta 14 terabytes por segundo en líneas de 160 kilómetros sin la
necesidad de reamplificación.
Hoy
en
día
se
están
tomando
acciones
concretas
en
el
área
de
telecomunicaciones en respuesta de la necesidad del hombre por innovar, conocer
y crear nuevas y mejores formas de comunicarse, por ello ha surgido lo que
conocemos como uno de los pilares de la tecnología moderna: La fibra óptica.
Misma que representa uno de los medios de transporte de información más
utilizados debido a que ofrece una gran cantidad de servicios de manera
simultánea.
En poco tiempo la fibra óptica se ha convertido en una de las tecnologías más
avanzadas que se utilizan como medio de transmisión de información, surgió para
revolucionar los procesos de las telecomunicaciones, logrando una mayor
velocidad en la transmisión, disminuyendo casi en su totalidad los ruidos e
interferencias y por si fuera poco
multiplicar las formas de envío en
comunicaciones y recepción por vía telefónica.
Así mismo tiene actualmente un amplio campo de aplicaciones además de la
telefonía: automatización industrial, computación, sistemas de televisión por cable
y transmisión de información de imágenes astronómicas de alta resolución, entre
otras.
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En México existe una red troncal de comunicación por fibra óptica que enlaza las
ciudades más importantes del país a través de un tendido de miles de kilómetros
de fibra. Además, se encuentra en operación la línea de cable submarino de fibra
óptica Columbus II, que comunica a los Estados Unidos, México y Centroamérica
con Europa y el resto del mundo. La ruta trazada en 1492 por las carabelas del
almirante, es hoy la red de telecomunicaciones más importante en América y
Europa.
Según estimó el Banco Interamericano de Desarrollo (BID) un incremento de 10
puntos porcentuales en la penetración de banda ancha en América Latina podría
aumentar el Producto Interno Bruto (PIB) en un promedio de 3.2% y elevar la
productividad en 2.6%
El organismo multilateral destacó en un nuevo estudio que al mejorar la
conectividad de banda ancha, abaratar los costos y ampliar el acceso a servicios,
los países podrían registrar un incremento en la competitividad de sus empresas,
particularmente las pequeñas y medianas.
De la misma manera, podrían ofrecer a sus ciudadanos servicios públicos más
eficientes en educación y salud, especialmente para personas en zonas remotas o
en segmentos de la población tradicionalmente marginados, expuso.
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¿Qué es la fibra óptica?
Una fibra es un conductor óptico de forma cilíndrica que consta del núcleo (core),
un recubrimiento (clading) que tienen propiedades ópticas diferentes de las del
núcleo y la cubierta exterior (jacket) que absorbe los rayos ópticos y sirve para
proteger al conductor del medio ambiente así como darle resistencia mecánica.
Además, y a diferencia de los pulsos electrónicos, los impulsos luminosos no son
afectados por interferencias causadas por la radiación aleatoria del ambiente.
Los circuitos de fibra óptica son filamentos de vidrio flexibles, del espesor de un
pelo transmiten mensajes en forma de haces de luz que pasan a través de ellos de
un extremo a otro, donde quiera que el filamento vaya (incluyendo curvas y
esquinas) sin interrupción. Fabricadas a alta temperatura con base en silicio,
materia prima abundante en comparación con el cobre. Con unos kilogramos de
vidrio pueden fabricarse aproximadamente 43 kilómetros de fibra óptica. Su
proceso de elaboración es controlado por medio de computadoras, para permitir
que el índice de refracción de su núcleo, que es la guía de la onda luminosa, sea
uniforme y evite las desviaciones, entre sus principales características se puede
mencionar que son compactas, ligeras, con bajas pérdidas de señal, amplia
capacidad de transmisión y un alto grado de confiabilidad debido a que son
inmunes a las interferencias electromagnéticas de radio-frecuencia.
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De
la
misma
manera
de cobre convencionales,
como sistemas de
estos
tanto
pueden
en
procesamiento
grandes redes geográficas
como
los
usarse
pequeños
como
ambientes
alambres
autónomos
de datos de
aviones,
sistemas
largas
de
los
como
líneas
tales
en
urbanas
mantenidos por compañías telefónicas.
Las fibras ópticas no conducen señales eléctricas por lo tanto son ideales para
incorporarse en cables sin ningún componente conductivo y pueden usarse en
condiciones peligrosas de alta tensión. Tienen la capacidad de tolerar altas
diferencias de potencial sin ningún circuito adicional de protección y no hay
problemas debido a los cortos circuitos. Tienen un gran ancho de banda, que
puede ser utilizado para incrementar la capacidad de transmisión con el fin de
reducir el costo por canal. De esta forma es considerable el ahorro en volumen en
relación con los cables de cobre. Con un cable de seis fibras se puede transportar
la señal de más de cinco mil canales o líneas principales, mientras que se requiere
de 10,000 pares de cable de cobre convencional para brindar servicio a ese
mismo número de usuarios, con la desventaja que este último medio ocupa un
gran espacio en los ductos y requiere de grandes volúmenes de material, lo que
también eleva los costos.
Comparado con el sistema convencional de cables de cobre donde la atenuación
de sus señales (decremento o reducción de la onda o frecuencia) es de tal
magnitud que requieren de repetidores cada dos kilómetros para regenerar la
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transmisión, en el sistema de fibra óptica se pueden instalar tramos de hasta 70
km. Sin que haya necesidad de recurrir a repetidores lo que también hace más
económico y de fácil mantenimiento este material.
Originalmente, la fibra óptica fue propuesta como medio de transmisión debido a
su enorme ancho de banda; sin embargo, con el tiempo se ha planteado para un
amplio rango de aplicaciones además de la telefonía, automatización industrial,
computación, sistemas de televisión por cable y transmisión de información de
imágenes astronómicas de alta resolución entre otros.
Existen tres tipos de fibras ópticas. La llamada fibra multimodal de índice de
refracción escalonado se usa en la transferencia convencional de imágenes, así
como en la transmisión de datos en distancias cortas. La fibra multimodal de
índice de gradiente, en la cual el índice de refracción del núcleo disminuye
gradualmente del centro hacia fuera, es óptima para las distancias intermedias.
Para largas distancias y gran velocidad en la transmisión de datos se emplea la
fibra monomodal, con poca diferencia de índice de refracción y núcleo de tamaño
pequeño.
La capacidad de transmisión de información depende básicamente de tres
características: el diseño geométrico de la fibra, las propiedades de los materiales
empleados (diseño óptico) y el intervalo de longitudes de onda de la fuente de luz
utilizada (cuanto mayor sea éste, menor será la capacidad de transmisión de
información de la fibra).
Las fibras ópticas pueden usarse para enviar y recibir información analógica como
audio, video y para transferir información digital como lo son datos de
computadora.
Un enlace de telecomunicación por fibra óptica consta de varios elementos
básicos: un circuito impulsor, fuente de luz, conexión fuente a fibra, fibra óptica,
conexión fibra a detector, detector de luz y circuito de salida.
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El circuito impulsor por lo regular consta de un transistor para encender y apagar
la fuente de luz con mucha rapidez. Usando un transistor, una fuente de luz de alta
potencia puede ser activada y desactivada. Esta etapa recibe sus señales de
entrada de una computadora u otro equipo periférico.
La fuente de luz en un LED o láser, el cual en sus diversos tipos es utilizado como
fuente de luz entre los cuales se encuentran algunos tipos de rayo láser ,infrarrojo
o visible.
La conexión fuente a fibra usualmente consta de un conector en un extremo de la
fibra óptica que se conecta físicamente en la fuente de luz (emisor de fibra óptica
en su tablero de circuitos) misma que enlaza la luz de la fuente al detector de luz.
Diversas capas de material son frecuentemente utilizadas entre la fibra óptica y la
cubierta para proteger y fortalecer el ensamblaje del cable.
El detector de luz puede ser un fototransistor o un fotodiodo, los cuales convierten
la energía de la luz a energía eléctrica. La salida del circuito procesa o "limpia", la
señal del detector de luz para proporcionar una señal de salida utilizable. Este
estado envía su señal de salida a la computadora u otro dispositivo periférico.
Un transmisor de fibra óptica completo consta de un circuito impulsor, fuente de
luz y una conexión de fuente a fibra.
Por su parte, un receptor de fibra óptica completo consta de una conexión de fibra
a detector, detector de luz y un circuito de salida.
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¿De qué están hechas las fibras ópticas?
El Núcleo: En sílice, cuarzo fundido o plástico - en el cual se propagan las ondas
ópticas. Diámetro: 50 o 62,5 μm para la fibra multimodo y 9μm para la fibra
monomodo.
La Funda Óptica: Generalmente de los mismos materiales que el núcleo pero con
aditivos
que
confinan
las
ondas
ópticas
en
el
núcleo.
El revestimiento de protección: por lo general está fabricado en plástico y asegura
la protección mecánica de la fibra.
Esencialmente, hay tres variedades de fibras ópticas disponibles actualmente. Las
tres variedades están construidas de vidrio, plástico o una combinación de vidrio y
plástico.
Las fibras con núcleo de vidrio y revestimiento de vidrio, llamadas SCS ofrecen las
mejores características de propagación y baja atenuación. Por otra parte,
mecánicamente son las más débiles, y susceptibles a los incrementos de
atenuación cuando se exponen a la radiación.
Las fibras monomodo siempre tienen núcleo y revestimiento de vidrio.Las fibras
con núcleo de vidrio y revestimiento plástico, frecuentemente llamadas PCS (sílice
–cubierta de-plastico) incluyen low-loss silicone resins y fluoridized polyalkenes y
polymethylacrylates en el revestimiento plástico. Poseen una atenuación baja y
resultan menos afectadas por la radiación que las fibras totalmente de vidrio.
Estos cables se utilizan mucho en aplicaciones para fines militares.
Las fibras de plástico tienen varias ventajas sobre las fibras de vidrio. En primer
lugar son más flexibles y como consecuencia más fuertes que el vidrio. Son fáciles
de instalar, pueden resistir mayores presiones, son menos costosas y pesan
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aproximadamente 60% menos que el vidrio. La desventaja principal de este tipo
de fibras es la alta atenuación, con lo cual no propagan la luz tan eficientemente
como el vidrio.
Como consecuencia las fibras de plástico se limitan a corridas relativamente
cortas, como pueden ser dentro de un mismo edificio o complejo de edificios.
Por otra parte, una línea de comunicación por fibra óptica está constituida por tres
elementos esenciales: en un extremo se encuentra un diodo emisor de luz, que
produce los pulsos; la fibra propiamente dicha y, en el extremo receptor, un diodo
detector de luz. El diodo emisor de luz recibe los pulsos eléctricos en clave y los
convierte en pulsos de luz; la fibra óptica se encarga de transmitir esos pulsos
luminosos, y el diodo detector hace lo contrario que el emisor, es decir, los vuelve
a convertir en pulsos eléctricos. Por supuesto, hay que instalar antes del diodo
emisor de la luz un dispositivo que convierta en señal electromagnética el mensaje
o los datos a transmitir y, consecuentemente, en el extremo receptor otro
dispositivo, que trabaja a la inversa.
Al igual que en la computación, en la transmisión por fibra óptica la información va
codificada en forma digital, como una secuencia de 1 y 0. En el caso de las fibras,
los unos están representados por pulsos de luz y los ceros por los espacios entre
pulsos. El volumen de información, esto es, el número de ceros y unos que se
puede transmitir por una fibra óptica es miles de veces mayor que el de una línea
telefónica, y en ello radica la superioridad de este nuevo medio de transmisión.
Los pulsos de luz van uno tras otro y su frecuencia es tan alta que permite enviar
muchos mensajes o datos en forma compartida.
Dentro de una fibra óptica se requieren dos filamentos para una comunicación bidireccional: TX y RX
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En cada filamento de fibra óptica podemos apreciar 3 componentes:

La fuente de luz: LED o laser.

el medio transmisor: fibra óptica.

el detector de luz: fotodiodo.
Los dos constituyentes esenciales de las fibras ópticas son el núcleo y el
revestimiento. El núcleo es la parte más interna de la fibra y es la que guía la luz
consiste en una o varias hebras delgadas de vidrio o de plástico con diámetro de
50 a 125 micras. El revestimiento es la parte que rodea y protege al núcleo.
Ambos se encuentran rodeados por un forro o funda de plástico u otros materiales
que los resguardan contra la humedad, el aplastamiento, los roedores, y otros
riesgos del entorno.
El despliegue tiene en general tres tipos de trazado fundamentales: ruta carretera,
vía ferroviaria o líneas de alta tensión
Los bloques principales de un enlace de comunicaciones de fibra óptica son:
transmisor, receptor y guía de fibra. El transmisor consiste de una interfaz
analógica o digital, un conversor de voltaje a corriente, una fuente de luz y un
adaptador de fuente de luz a fibra. La guía de fibra es un vidrio ultra puro o un
cable plástico. El receptor incluye un dispositivo conector detector de fibra a luz,
un foto detector, un conversor de corriente a voltaje un amplificador de voltaje y
una interfase analógica o digital. En un transmisor de fibra óptica la fuente de luz
se puede modular por una señal análoga o digital.
Acoplando impedancias y limitando la amplitud de la señal o en pulsos digitales.
El conversor de voltaje a corriente sirve como interfaz eléctrica entre los circuitos
de entrada y la fuente de luz. La fuente de luz puede ser un diodo emisor de luz
LED o un diodo de inyección láser ILD, la cantidad de luz emitida es proporcional a
la corriente de excitación, por lo tanto el conversor voltaje a corriente convierte el
voltaje de la señal de entrada en una corriente que se usa para dirigir la fuente de
luz.
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La conexión de fuente a fibra es una interfaz mecánica cuya función es acoplar la
fuente de luz al cable.
La fibra óptica consiste de un núcleo de fibra de vidrio o plástico, una cubierta y
una capa protectora. El dispositivo de acoplamiento del detector de fibra a luz
también es un acoplador mecánico.
El detector de luz generalmente es un diodo PIN o un APD (fotodiodo de
avalancha). Ambos convierten la energía de luz en corriente. En consecuencia, se
requiere un conversor corriente a voltaje que transforme los cambios en la
corriente del detector a cambios de voltaje en la señal de salida.
Los tipos de Fibra Óptica son:
 Fibra Monomodo: Potencialmente es la fibra que ofrece la mayor
capacidad de transporte de información. Tiene una banda de paso del
orden de los 100 GHz/km. Los mayores flujos se consiguen con esta fibra,
pero también es la más compleja de implantar.
Los elevados flujos que se pueden alcanzar constituyen la principal ventaja de
las fibras monomodo, ya que sus pequeñas dimensiones implican un manejo
delicado y entrañan dificultades de conexión que aún se dominan mal.
 Fibra Multimodo de Índice Gradiente Gradual: Poseen una banda de
paso que llega hasta los 500MHz por kilómetro. Su principio se basa en que
el índice de refracción en el interior del núcleo no es único y decrece
cuando se desplaza del núcleo hacia la cubierta.
 Fibra Multimodo de índice escalonado: Las fibras multimodo de índice
escalonado están fabricadas a base de vidrio, poseen una banda de paso
que llega hasta los 40 MHz por kilómetro. En estas fibras, el núcleo está
constituido por un material uniforme cuyo índice de refracción es superior al
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de la cubierta que lo rodea. El paso desde el núcleo hasta la cubierta
conlleva por tanto una variación brutal del índice, de ahí su nombre de
índice escalonado.
Con la Fibra Óptica se pueden usar adaptadores y conectores. Los conectores
ópticos constituyen, quizás, uno de los elementos más importantes dentro de la
gama de dispositivos pasivos necesarios para establecer un enlace óptico, siendo
su misión, junto con el adaptador, la de permitir el alineamiento y unión temporal y
repetitivo, de dos o más fibras ópticas entre sí y en las mejores condiciones
ópticas posibles.
El adaptador por su parte, es un dispositivo mecánico que hace posible el correcto
enfrentamiento de dos conectores de idéntico o distinto tipo.
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¿Cómo funciona la fibra óptica?
Los sensores de fibra óptica están formados por un amplificador que contiene el
emisor y el receptor, y un cable de fibra óptica que transmite y recibe la luz
reflejada por el objeto a detectar. Las características y presentaciones dependen
mucho del fabricante.
En un sistema de transmisión por fibra óptica existe un transmisor que se encarga
de transformar las ondas electromagnéticas en energía óptica o en luminosa, por
ello se le considera el componente activo de este proceso. Una vez que es
transmitida la señal luminosa por las minúsculas fibras, en otro extremo del circuito
se encuentra un tercer componente al que se le denomina detector óptico o
receptor, cuya misión consiste en transformar la señal luminosa en energía
electromagnética, similar a la señal original. El sistema básico de transmisión se
compone en este orden, de señal de entrada, amplificador, fuente de luz, corrector
óptico, línea de fibra óptica (primer tramo), empalme, línea de fibra óptica
(segundo tramo), corrector óptico, receptor, amplificador y señal de salida.
En resumen, se puede decir que este proceso de comunicación, la fibra óptica
funciona como medio de transportación de la señal luminosa, generado por el
transmisor de LED’S (diodos emisores de luz) y láser.
Los diodos emisores de luz y los diodos láser son fuentes adecuadas para la
transmisión mediante fibra óptica, debido a que su salida se puede controlar
rápidamente por medio de una corriente de polarización. Además su pequeño
tamaño, su luminosidad, longitud de onda y el bajo voltaje necesario para
manejarlos son características atractivas.
Cada una de las fibras ópticas, puede transportar miles de conversaciones
simultáneas de voz digitalizada.
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La fibra óptica está basada en la utilización de las ondas de luz para transmitir
información binaria. Un sistema de transmisión óptico tiene tres componentes:
La fuente de luz: se encarga de convertir la señal digital eléctrica (ceros y unos)
en una señal óptica. Típicamente se utiliza un pulso de luz para representar un “1"
y la ausencia de luz para un “0", o se modifica su longitud de onda.
El medio de transmisión: se trata de una fibra de vidrio ultra delgada que
transporta los pulsos de luz.
El detector: se encarga de generar un pulso eléctrico en el momento en el que la
luz incide sobre él.
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Aplicaciones de la Fibra Óptica en Telecomunicaciones
Hablar de fibra óptica obliga a hablar de tecnología. Bancos, organizaciones,
compañías transnacionales con sedes en distintos puntos del mundo, el
compañero de la clase de una materia de la Universidad, todos y cada uno
dependen directamente de la tecnología. Lo cierto es que en la actualidad muchas
personas dependen de esta tecnología. Esta tecnología que vino a desplazar la
anterior a un punto drástico casi por completo (cable de cobre) ofrece ventajas
significativas. Es la tecnología que se usa para acortar distancia más accesible
debido a que posee un ancho de banda mayor que cualquier otro medio. Gracias a
esto permite obtener una mejor fidelidad de imágenes así como también una
mayor rapidez de transmisión de datos a grandes distancias por medio de redes
interconectadas de un servidor a otro, de una computadora personal a otra. Sin
ella sería imposible tener información transatlántica con gran rapidez a un precio
menos elevado que el que implicaría el uso de satélites. Además no requiere de
mantenimiento periódico.
El desarrollo tecnológico que vivimos en los últimos años, ha obligado a los países
latinos a concentrarse en una nueva tecnología comunicativa, que lleva por
nombre “Fibra Óptica”, la cual está recibiendo gran difusión a nivel mundial.
Ante este descubrimiento, América Latina se esta preocupando por introducir esta
innovación tecnológica, ya que representa el poder contar con una infraestructura
de comunicación adecuada y avanzar hacia el futuro con paso firme. Tan es así,
que la demanda de cables ópticos va en aumento por ser un buen instrumento
comunicativo, logrando con este sistema una excelente intercomunicación con el
resto del mundo.
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Internet
El servicio de conexión a Internet por fibra óptica, derriba la mayor limitación del
ciberespacio: su exasperante lentitud. El propósito del siguiente artículo es
describir el mecanismo de acción, las ventajas y sus desventajas.
Para navegar por la red mundial de redes, Internet, no sólo se necesitan una
computadora, un módem y algunos programas, sino también una gran dosis de
paciencia. El ciberespacio es un mundo lento hasta el desespero. Un usuario
puede pasar varios minutos esperando a que se cargue una página o varias horas
tratando de bajar un programa de la Red a su PC.
Esto se debe a que las líneas telefónicas, el medio que utiliza la mayoría de los 50
millones de usuarios para conectarse a Internet, no fueron creadas para
transportar videos, gráficas, textos y todos los demás elementos que viajan de un
lado a otro en la Red.
Pero las líneas telefónicas no son la única vía hacia el ciberespacio.
Recientemente un servicio permite conectarse a Internet a través de la fibra óptica.
La fibra óptica hace posible navegar por Internet a una velocidad de dos millones
de bps, impensable en el sistema convencional, en el que la mayoría de usuarios
se conecta a 28.000 0 33.600 bps.
Redes
La fibra óptica se emplea cada vez más en la comunicación, debido a que las
ondas de luz tienen una frecuencia alta y la capacidad de una señal para
transportar
información
aumenta
con
la
frecuencia.
En
las
redes
de
comunicaciones se emplean sistemas de láser con fibra óptica. Hoy funcionan
muchas redes de fibra para comunicación a larga distancia, que proporcionan
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conexiones transcontinentales y transoceánicas. Una ventaja de los sistemas de
fibra óptica es la gran distancia que puede recorrer una señal antes de necesitar
un repetidor para recuperar su intensidad. En la actualidad, los repetidores de fibra
óptica están separados entre sí unos 100 km, frente a aproximadamente 1,5 km
en los sistemas eléctricos. Los amplificadores de fibra óptica recientemente
desarrollados pueden aumentar todavía más esta distancia.
Otra aplicación cada vez más extendida de la fibra óptica son las redes de área
local. Al contrario que las comunicaciones de larga distancia, estos sistemas
conectan a una serie de abonados locales con equipos centralizados como
ordenadores (computadoras) o impresoras. Este sistema aumenta el rendimiento
de los equipos y permite fácilmente la incorporación a la red de nuevos usuarios.
El desarrollo de nuevos componentes electroópticos y de óptica integrada
aumentará aún más la capacidad de los sistemas de fibra.
Red de área local o LAN (Local Area Network), conjunto de ordenadores que
pueden compartir datos, aplicaciones y recursos (por ejemplo impresoras). Las
computadoras de una red de área local están separadas por distancias de hasta
unos pocos kilómetros, y suelen usarse en oficinas o campus universitarios. Una
LAN permite la transferencia rápida y eficaz de información en el seno de
un grupo de usuarios y reduce los costes de explotación.
Otros recursos informáticos conectados son las redes de área amplia (WAN, Wide
Area Network) o las centralitas particulares (PBX). Las WAN son similares a las
LAN, pero conectan entre sí ordenadores separados por distancias mayores,
situados en distintos lugares de un país o en diferentes países; emplean equipo
físico especializado y costoso y arriendan los servicios de comunicaciones. Las
PBX proporcionan conexiones informáticas continuas para la transferencia de
datos especializados como transmisiones telefónicas, pero no resultan adecuadas
para emitir y recibir los picos de datos de corta duración empleados por la mayoría
de las aplicaciones informáticas.
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Las redes de comunicación públicas están divididas en diferentes niveles;
conforme al funcionamiento, a la capacidad de transmisión, así como al alcance
que definen. Por ejemplo, si está aproximándose desde el exterior hacia el interior
de una gran ciudad, se tiene primeramente la red interurbana y red provicional, a
continuación las líneas prolongadas aportadoras de tráfico de más baja capacidad
procedente de áreas alejadas (red rural), hacia el centro la red urbana y finalmente
las líneas de abonado. Los parámetros dictados por la práctica son el tramo de
transmisión que es posible cubrir y la velocidad binaria específica así como el tipo
de fibra óptica apropiado, es decir, cables con fibras monomodo ó multimodo.
Telefonía
Con motivo de la normalización de interfaces existentes, se dispone de los
sistemas de transmisión por fibra óptica para los niveles de la red de
telecomunicaciones públicas en una amplia aplicación, contrariamente para
sistemas de la red de abonado (línea telefónica convencional), hay ante todo una
serie de consideraciones.
Para la conexión de un teléfono es completamente suficiente con los conductores
de cobre existentes. Precisamente con la implantación de los servicios en banda
ancha como la videoconferencia, la videotelefonía, etc, la fibra óptica se hará
imprescindible para el abonado. Con el BIGFON (red urbana integrada de
telecomunicaciones en banda ancha por fibra óptica) se han recopilado amplias
experiencias en este aspecto. Según la estrategia elaborada, los servicios de
banda ancha posteriormente se ampliarán con los servicios de distribución de
radio y de televisión en una red de telecomunicaciones integrada en banda ancha
(IBFN).
Teléfonos de México (TELMEX) centró su atención en esta nueva tecnología
comunicativa, con la cual mejoró y modernizó su sistema telefónico con el fin de
brindar al usuario un servicio comunicativo sólido y de alta calidad, tanto nacional
23
como internacionalmente. Debido a que los sistemas ópticos cambiaron el
esquema de las comunicaciones ayudando a su desarrollo a paso acelerado.
La fibra óptica es usada como medio para las telecomunicaciones y redes, ya que
la fibra es flexible y puede usarse como un paquete de cables, para ello se usan
cables de fibra óptica. Las fibras usadas en este campo son de plástico o de vidrio,
algunas veces de los dos tipos. Para usos interurbanos son de cristal por la baja
atenuación que tienen. Mientras para las comunicaciones se usan fibras
multimodo y monomodo, usando las multimodo para distancias cortas (hasta
500m) y las monomodo para acoplamientos de larga distancia. Debido a que las
fibras monomodo son más sensibles a los empalmes, soldaduras y conectores, las
fibras y los componentes de estas son más caros que los de las fibras multimodo.
Como se menciono anteriormente la fibra óptica es usada por muchas compañías
de
telecomunicaciones
para
transmitir
señales telefónicas,
comunicación
vía Internet, y señales de televisión por cable. Esto se debe a su muy
inferior atenuación e interferencia, la fibra óptica tiene grandes ventajas sobre el
cable de cobre. Por eso es utilizado en largas distancias y aplicaciones de alta
demanda. Sin embargo el desarrollo de infraestructura dentro de las ciudades era
relativamente difícil y los sistemas de fibra óptica eran complicados y costosos de
instalar y operar. Debido a estas dificultades, los sistemas de comunicación de
fibra óptica, al principio, fueron instalados principalmente en aplicaciones de larga
distancia, donde podían utilizar su capacidad de transmisión al máximo,
compensando el alto costo. Desde el año 2002, los precios de los materiales y
procesos de instalación de las comunicaciones de fibra óptica se fueron
reduciendo considerablemente. El precio para el despliegue de fibra hasta el hogar
se ha convertido en la actualidad más rentable que el de desplegar una red
basada en el cobre.
Desde
1990,
cuando
los sistemas
de
amplificación
óptica se
volvieron
24
comerciales, la industria de telecomunicaciones ha establecido una amplia red de
comunicación interurbana y transoceánica de esta fibra. En 2002, una red
intercontinental de 250 000 km de comunicaciones por cable submarino, con una
capacidad de 2,56 Tb/s fue completada, y aunque las capacidades específicas de
una red son información privilegiada, los reportes de telecomunicaciones indican
que la capacidad de redes se ha incrementado ampliamente desde ese año.
La fibra óptica se ha convertido en un medio popular para muchos requerimientos
de comunicaciones. Su atractivo se pude atribuir a las muchas ventajas que
presenta la fibra óptica sobre otros métodos de transmisión eléctricos
convencionales. Este medio de transmisión luminoso tiene también, sin embargo,
impedimentos que deberían examinarse antes de proceder a su instalación. Las
siguientes secciones describen algunas de éstas consideraciones.
Ventajas
 Gran capacidad:
La fibra óptica tiene la capacidad de transmitir grandes cantidades de información.
Con la tecnología presente se pueden transmitir 60.000 conversaciones
simultáneamente con 2 fibras ópticas. Un cable de fibra óptica [2 cm de diámetro
exterior] puede contener hasta 200 fibras ópticas, lo que incrementaría la
capacidad de enlace a 6.000.000 de conversaciones. En comparación con las
prestaciones de los cables convencionales, un gran cable multipar puede llevar
2400 conversaciones, un cable coaxial puede llevar 10.000 conversaciones y un
enlace de radio por microondas o satélite puede llevar 2.000 conversaciones.
 Tamaño y peso:
Un cable de fibra óptica tiene un diámetro mucho más pequeño y es más ligero
que un cable de cobre de capacidad similar. Esto lo hace fácil de instalar,
25
especialmente en localizaciones donde ya existen cables (tales como los tubos
ascendentes de los edificios) y el espacio es escaso.
 Interferencia eléctrica:
La fibra óptica no se ve afectada por la interferencia electromagnética (EMI) o
interferencia de radiofrecuencia (RFI), y no genera por sí misma interferencia.
Puede suministrar un camino para una comunicación limpia en el más hostil de los
entornos EMI. Las empresas eléctricas utilizan la fibra óptica a lo largo de las
líneas de alta tensión para proporcionar una comunicación clara entre sus
estaciones de conmutación. La fibra óptica está también libre de conversaciones
cruzadas. Incluso si una fibra radiara no podría ser recapturada por otra fibra
óptica.
 Aislamiento:
La fibra óptica es un dieléctrico. Las fibras de vidrio eliminan la necesidad de
corrientes eléctricas para el camino de la comunicación. Un cable de fibra óptica
propiamente dieléctrico no contiene conductores eléctricos y pude suministrar un
aislamiento eléctrico normal para multitud de aplicaciones. Pude eliminar la
interferencia originada por las corrientes a tierra o por condiciones potencialmente
peligrosas causadas por descargas eléctricas en las líneas de comunicación,
como los rayos o las faltas eléctricas. Es un medio intrínsecamente seguro que se
utiliza a menudo donde el aislamiento eléctrico es esencial.
 Seguridad:
La fibra óptica ofrece un alto grado de seguridad. Una fibra óptica no se puede
intervenir por medio de mecanismos eléctricos convencionales como conducción
26
superficial o inducción electromagnética, y es muy difícil de pinchar ópticamente.
Los rayos luminosos viajan por el centro de la fibra y pocos o ninguno pueden
escapar. Incluso si la intervención resultara un éxito; se podría detectar
monitorizando la señal óptica recibida al final de la fibra. Las señales de
comunicación vía satélite o radio se pueden intervenir fácilmente para su
decodificación.
 Fiabilidad y mantenimiento:
La fibra óptica tiene también una larga vida de servicio; estimada en más de 30
años para algunos cables. El mantenimiento que se requiere para un sistema de
fibra óptica es menor que el requerido para un sistema convencional, debido a que
se requieren pocos repetidores electrónicos en un enlace de comunicaciones; no
hay cobre que se puede corroer en el cable y que pueda causar la pérdida de
señales o señales intermitentes; y el cable no se ve afectado por cortocircuitos,
sobre tensiones o electricidad estática.
 Versatilidad:
Los sistemas de comunicaciones por fibra óptica son los adecuados para la
mayoría de los formatos de comunicaciones de datos, voz y video. Estos sistemas
son adecuados para RS 232, RS 422, V.35, ETHERNET, ARCNET, FDDI, T1, T2,
T3, SONET, 2/4 cable de voz, señas E&M, video compuesto y mucho más
 Expansión:
Los sistemas de fibra óptica bien diseñados se pueden expandir fácilmente. Un
sistema diseñado para una transmisión de datos a baja velocidad, por ejemplo, T1
(1,544 Mbps), se puede transformar en un sistema de velocidad más alta, OC-12
(622 Mbps), cambiando la electrónica. El cable de fibra óptica utilizado puede ser
el mismo.
27
 Regeneración de la señal:
La tecnología presente puede suministrar comunicaciones por fibra óptica más allá
de los 70 Km (43 millas) antes de que se requiera regenerar señas, la cual puede
extenderse a 150 Km (93 millas) usando amplificadores láser. Futuras tecnologías
podrán extender esta distancia a 200 Km (124 millas) y posiblemente 1000 Km
(621 millas). El ahorro en el costo del equipamiento del repetidor intermedio, así
como su mantenimiento, puede ser sustancial. Los sistemas de cable eléctrico
convencionales pueden, en contraste, requerir repetidores cada pocos Km.
Desventajas
 Conversión electro-óptica:
Antes de conectar una señal eléctrica de comunicación a una fibra óptica, la señal
debe convertirse al espectro luminoso [850, 1310 o 1550 nanómetros (nm)]. Esto
se realiza por medios electrónicos en el extremo del transmisor, el cual da un
formato propio a la señal de comunicaciones y la convierte en una señal óptica
usando un LED o un láser de estado sólido. A continuación, esta señal óptica se
propaga por la fibra óptica. En el extremo del receptor de la fibra óptica, la señal
óptica se debe convertir otra vez en señal eléctrica antes de poder ser utilizada. El
coste de conversión asociado a la electrónica debería ser considerado en todas
las aplicaciones.
 Caminos Homogéneos:
Se necesita un camino físico recto para el cable de fibra óptica. El cable se puede
enterrar directamente, situar en tubos o disponer en cables aéreos a lo largo de
caminos homogéneos. Esto puede requerir la compra o alquiler de la propiedad.
Algunos derechos sobre el camino pueden ser imposibles de adquirir. Para
localizaciones como terrenos montañosos o algunos entornos urbanos pueden ser
28
más adecuados otros métodos de comunicación sin hilos.
 Instalación especial:
Debido a que la fibra óptica es predominantemente vidrio de sílice, son necesarias
técnicas especiales para la ingeniería e instalación de los enlaces. Ya no se
aplican los métodos convencionales de instalación de cables de hilos como, por
ejemplo, sujeción o crimpado, soldadura y wire-wrapping. También se requiere un
equipamiento adecuado para probar y poner en servicio las fibras ópticas. Los
técnicos deben ser entrenados para la instalación y puesta en servicio de los
cables de fibra óptica.
 Reparación:
Un cable de fibra óptica que ha resultado dañado no es fácil de reparar. Los
procedimientos de reparación requieren un equipo de técnicos con mucha
destreza y habilidad en el manejo del equipamiento. En algunas situaciones puede
ser necesario reparar el cable entero. Este problema puede ser aún más
complicado si hay un gran número de usuarios que cuentan con dicho servicio. Es
importante, por ello, el diseño de un sistema propio con roturas físicamente
diversas, que permita afrontar tales contingencias. Aunque pueda haber muchas
ventajas que favorezcan una instalación de fibra óptica, deberán ser sopesadas
cuidadosamente frente a sus desventajas en cada aplicación. Deberían ser
analizados todos los costes de operación e implementación de un servicio de fibra
óptica.
29
Construcción de las Fibras Ópticas
Núcleo, cubierta, tubo protector, búferes, miembros de fuerza, y una o más capas
protectoras. Las principales variantes son:
1. Tubo suelto. Cada fibra está envuelta en un tubo protector.
2. Fibra óptica restringida. Rodeando al cable hay un búfer primario y uno
secundario que proporcionan a la fibra protección de las influencias mecánicas
externas que ocasionarían rompimiento o atenuación excesiva.
3. Hilos múltiples: Para aumentar la tensión, hay un miembro central de acero y
una envoltura con cinta de Mylar.
4. Listón: Empleada en los sistemas telefónicos Tiene varios miembros de fuerza
que le dan resistencia mecánica y dos capas de recubrimiento protector térmico.
30
A continuación se observa un cable de fibra óptica:
31
Fabricantes en México
Mexfoserv
Fabrica en su moderna planta de manufactura en Mexico una gran variedad
de ensambles de fibra óptica y accesorios diseñados para satisfacer las
necesidades de conectividad en fibra de nuestros clientes, desde Jumpers,
distribuidores ópticos, atenuadores, conectores entre muchos otros
http://www.mexfo.com
Waveoptics
Es la compañía de cable de fibra óptica que entiende las necesidades de
sus clientes, al fabricar cables Dieléctricos, Armados, Figura 8, ADSS
todos ellos con fibras G652D con cero pico de agua y totalmente
compatibles con las fibras más comunes de la industria.
http://www.waveoptics.com.mx/
Prysmian
Los cables de fibra óptica Prysmian cuentan con un alto prestigio en la
industria de las telecomunicaciones y energía al contar con diseños
únicos como el cable OPGW el cual cuenta con aprobación de CFE y
otros muchos otros.
http://www.prysmian.com/
32
Corning
Corning cable and systems es el fabricante líder mundial en sistemas de
comunicaciones en fibra óptica a nivel mundial con cientos de productos
innovadores
como
son
los
conectores
prepulidos
Unicam
http://www.corning.com/cablesystems/nafta/en/index.aspx
Fitel
Pionero en la industria de las empalmadoras cuenta con un gran prestigio
y ofrece la mejor empalmadora a nivel mundial, y le garantiza las menores
perdidas de inserción.
http://www.buyfitel.com/
Seikoh Giken
Empresa japonesa con productos de limpieza de fibras ópticas a nivel
instalación que ofrecen un gran desempeño con niveles de calidad
excepcional.
http://www.seikoh-giken.co.jp/en/products/lineup.html
Miller
Herramientas manuales para la instalación de cableado de planta externa a
planta interna con cientos de diferentes combinaciones para trabajar
cualquier tipo de cable.
http://www.ripley-tools.com/tool_index3.php?linker=Miller&t=Fiberoptic
33
Compañías que utilizan fibra óptica en México

SCT
La SCT presentó un plan de acciones para abatir rezagos del sector
telecomunicaciones durante 2012; la dependencia también informó que se
liberarán nuevas frecuencias del espectro radioeléctrico
Durante la presentación del estudio de la OCDE sobre política y regulación de
las telecomunicaciones
en
México,
el
funcionario
Dionisio
Pérez-Jácome
Secretario de Comunicaciones y Transportes aseguró que las acciones referidas a
licitar un par de hilos de fibra óptica de la Comisión Federal de Electricidad (CFE)
se concretarían en el primer semestre del 2012.
Asimismo, el Gobierno pondrá a disposición 6,000 de sus inmuebles para la
instalación de infraestructura de telecomunicaciones, previo el pago de una
contraprestación, y ofrecerá ductos para el tendido de fibra óptica.
Se llevará a cabo una consulta pública sobre un Plan Nacional de Espectro, y
además serán de uso libre las bandas 71 a 76 y 81 a 86 GHz, conocidas como
fibra óptica inalámbrica.
Con el fin de simplificar los procesos de concesiones y entrega de información, se
armonizarán las facultades de la Secretaría de Comunicaciones y Transportes y la
Cofetel para evitar el efecto de la doble ventanilla.
En cuanto al alcance de la banda ancha, se reforzarán acciones para conectar
escuelas, hospitales y dependencias del sector público, mientras que se procurará
que la fibra óptica llegue a zonas de poco atractivo económico para las empresas,
pero de gran importancia social.
34

TELMEX
Preocupados por satisfacer la creciente demanda de conectividad, en febrero de
2012 Telmex anunció que de la mano de su socio estratégico “Alcatel Lucent”
lanzaría la red de banda ancha más grande de América Latina, basada en
tecnologías VDSL2 y GPON en México, es decir un Internet de súper-alta
velocidad.
A través de esta mejora, se permite a los clientes tener una mejor experiencia en
el uso de aplicaciones que requieren un mayor consumo de ancho de banda,
como: video bajo demanda, entretenimiento, redes sociales y otros servicios.
Esta nueva red permite manejar enormes cantidades de tráfico y contenidos
multimedia de manera confiable, con mayores distancias de alcance de usuarios,
mejor calidad de señal y con velocidades de hasta 100 Megabits por segundo.
Como socio estratégico, Alcatel-Lucent suministra a la compañía una amplia
gama de soluciones tecnológicas, entre las que se encuentran:

La última generación de tecnologías de banda ancha VDSL2 (Very High
Bit-rate Digital Subscriber Line), desplegada en gabinetes ubicados a lo largo
de las calles de ciudades y municipios para proveer accesos de súper-alta
velocidad.

Avanzada tecnología GPON (Gigabit Pasive Optical Network) que ofrece a
los usuarios mayores anchos de banda, mejorar el desempeño de sus
actuales aplicaciones, y preparar la red para la rápida introducción de nuevos
servicios y aplicaciones.

Solución avanzada IP/MPLS Carrier Ethernet de Alcatel-Lucent que permite
una gestión de tráfico más eficiente y el soporte a la entrega de servicios de
banda ancha para un número infinito de usuarios.
35
A través de esta iniciativa, se evidencia el gran esfuerzo para extender el alcance
del VDSL2, el estándar de comunicaciones DSL más reciente y avanzado, y la
cobertura de la red de fibra óptica para conectar millones de viviendas a Internet
de súper-alta velocidad.
Además la empresa participa en 21 sistemas internacionales de cable submarino
de fibra óptica entre los cuales destaca el sistema Columbus II, mismo que tiene
más de 12,000 km de longitud y parte de Cancún hasta Palermo Italia.

CFE
La Comisión Federal de Electricidad (CFE) implementará la red de fibra óptica
100G más grande de América Latina colocando 22,000 kilómetros de líneas
multiusos de alta capacidad de transmisión de datos al servicio de empresas,
centros educativos y de investigación, negocios y del gobierno mexicano.
A través de su subsidiaria CFE Telecom, otorgó la licitación al proveedor
estadounidense de soluciones ópticas Xtera, que junto con el integrador mexicano
de sistemas Intercable implementará una plataforma conocida como Nu-Wave
Optima con tecnología Raman de capacidad conductora de 100 gigas y líneas
flexibles de alta capacidad remota o multiterabit.
El proyecto contempla un trayecto totalmente óptico de 24 tramos y 2,500
kilómetros de Ciudad Juárez al DF, más una ruta de 1,350 kilómetros desde
Monterrey hasta el centro.
Esta nueva red, según la ganadora de la licitación Xtera, ofrecerá ventajas como
capacidad de largo tramo
La red de fibra óptica de CFE es indispensable para la operación del sistema
eléctrico nacional permite el despacho y control de centrales generadoras y
subestaciones enlaza los centros de atención, las oficinas comerciales,
CFEmáticos, entre otros.
36
De esta manera, se ha convertido en el medio de comunicación de los sistemas
operativos, técnicos y administrativos fundamentales para el funcionamiento de los
diversos procesos operativos de dicho sistema.
La fibra óptica está colocada dentro del cable de guarda que sirve como para
rayos en la red de transmisión. Actualmente la CFE cuenta con una red troncal de
fibra óptica de más de 26,000 km a lo largo y ancho del país. Y adicionalmente
cuenta con más de 8,000 km de red de fibra óptica metropolitana por su diseño y
cobertura la red de fibra óptica de CFE puede ofrecer servicios en poblaciones
donde otros operadores no cuentan con red.
Los sitios denominados “Hoteles Telecom” son un complemento ideal a la red de
fibra óptica, son sitios físicos neutrales de carácter público que permiten la
interconexión con las redes de los operadores y están provistos de soluciones
tecnológicas que facilitan la transmisión de datos, imagen y voz.
Es así como la red de fibra óptica de CFE se convierte en una alternativa neutral
complementaria a las redes existentes que trae beneficios importantes para el país
ya que contribuye a incrementar la cobertura, competencia y convergencia en el
sector de las telecomunicaciones.
37

PEMEX
(Febrero 2012, El Universal)
“Entre las acciones de que dio cuenta Petróleos Mexicanos figura un programa de
instalación, de 2009 a 2013, de un sistema llamado Scada, de detección y
ubicación de fugas y tomas clandestinas, que absorberá una inversión de 431.9
millones de dólares.
Se revisan los sistemas de medición en las instalaciones de la paraestatal
petrolera, se refuerzan los programas de mantenimiento, se han abierto líneas
telefónicas de denuncia ciudadana, y se estudian estadísticas de ventas de
estaciones de servicio.
Está en proceso de instalación de fibra óptica en un poliducto de diez pulgadas de
diámetro y 161 kilómetros de extensión; en el primer semestre de este año se
firmará un convenio de reparación de ductos con nuevas tecnologías, y otras para
obstruir tomas clandestinas y para mejorar el marcaje de combustible.
En la actualidad Pemex utiliza tecnología de rastreo satelital para identificar
desvíos en rutas de autos tanque, así como circuitos cerrados de televisión para
monitorear operaciones en las terminales.
Se prepara un sistema "Top Line" y cámaras para detectar presencia de personas
en los derechos de vía por donde pasan ductos de Pemex. Estos equipos pueden
detectar personas a 30 kilómetros de distancia. Falta instalar fibra óptica y
cámaras para que entren en operación, en Reynosa, Tamaulipas.”
38
REDES DE CABLEADO ESTRUCTURADO DE TELECOMUNICACIONES PARA
EDIFICIOS ADMINISTRATIVOS Y ÁREAS INDUSTRIALES
Características de los enlaces con fibra óptica.
Aspectos generales de cables de fibra óptica.
 Los cables para fibra óptica deben cumplir con lo indicado en el artículo 770
de la Norma Oficial Mexicana NOM-001-SEDE-2005.
 Los empalmes de cables de fibras ópticas deben tener una atenuación
menor o igual 0.3 dB. Las fibras monomodo deben cumplir con las
especificaciones de ANSI/EIA/TIA-492BAAA o equivalente, y las fibras
ópticas multimodo de 62.5/125 μm deben cumplir con las especificaciones
de ANSI/EIA/TIA-492AAAA o equivalente.
 Si el cable está construido con tubos de protección para las fibras, éstas
deben tener una protección primaria que aumente su diámetro a 250 μm. Si
el cable no está hecho con tubos de protección, las fibras deben tener una
protección plástica que aumente su diámetro a 900 μm.
Identificación de las fibras.

En cables de 12 fibras o menos se aplica el código definido en el estándar
ANSI/EIA/TIA-598 o equivalente. Ver tabla de códigos de colores para
cables de hasta doce fibras:
39
Para instalaciones existentes de fibra óptica, donde se utilice otro código diferente
al estipulado en esta Norma, se permite continuar empleando dicho código.
Características físicas de la fibra óptica.
Las características físicas de los diferentes tipos de fibra permitidos para las redes
de cableado estructurado de telecomunicaciones, deben cumplir con lo indicado a
continuación:
Características constructivas de fibra óptica.
Parámetros de transmisión de los cables de fibra óptica. Los parámetros de
transmisión de los diferentes cables de fibra permitidos para las redes de cableado
estructurados de telecomunicaciones, deben cumplir o mejorar con lo indicado en
las tablas No. 1 ,2 ,3 y 4.
40
Tabla No.1 Parámetros de transmisión de los cables horizontal y principal de fibra
óptica multimodo de índice gradual, de 62.5/125 m.
Tabla No. 2. Parámetros de transmisión de los cables horizontal y principal de fibra
óptica multimodo de índice gradual, de 50/125 μm.
Tabla No. 3. Parámetros de transmisión de cable principal de fibra óptica monomodo de
8-10/ 125µm.
Tabla No. 4. Parámetros de Transmisión del Cable Horizontal y Principal de Fibra Óptica
Mejorada de 50/125µm.
41
Conectores y adaptadores permitidos para cable de fibra óptica.
General.
Para
nuevas
instalaciones
de
cableados
estructurados
de
telecomunicaciones, se deben utilizar los conectores y adaptadores 568SC, o
cualquier otro conector y adaptador que cumpla con las especificaciones indicadas
en el anexo A del estándar ANSI/EIA/TIA-568B.3 o equivalente, debido a que
facilitan establecer y
mantener la polarización correcta de las fibras utilizadas
para la transmisión y recepción. Sin embargo, para la ampliación de redes de
cableado existentes se permite continuar utilizando los conectores FC o ST, en tal
caso, las especificaciones deben ser proporcionadas por el área usuaria.
Diseño físico de conectores y adaptadores SC y 568SC.
El conector y
adaptador deben permitir la conexión de fibra óptica simple o dúplex. La conexión
568SC (conector y adaptador) deber ser del tipo dúplex SCFOC/2.5 con un
espaciamiento central de 12.7 mm entre las férulas de los conectores.
El adaptador 568SC debe estar formado por dos adaptadores SC simples o un
adaptador SC dúplex fabricado de una sola pieza. El adaptador 568SC debe
mantener un espaciamiento central nominal de 12.7 mm cuando se instala en un
panel de parcheo de fibra óptica o en una caja para salida/conector de
telecomunicaciones. El conector y el adaptador 568SC deben tener cejas y
ranuras que permitan mantenerlos orientados, de acuerdo a la figura No. 1
Pérdida por inserción de conectores.
La pérdida por inserción máxima por
cada par de conectores SC o 568SC acoplado e instalado en campo, no debe
exceder el valor de 0.75 dB.
Estas mediciones deben efectuarse a una
temperatura de 23 °C ± 5 °C.
Pérdida de retorno de conectores. Los conectores SC o 568SC deben tener
una pérdida de retorno mayor o igual a 20 dB en una fibra óptica multimodo y una
pérdida de retorno mayor o igual a 26 dB en una fibra óptica monomodo. Estas
mediciones deben efectuarse a 23 °C ± 5 °C.
42
Durabilidad de conectores.
Los conectores SC o 568SC deben soportar un
mínimo de 500 ciclos de acoplamiento sin afectar sus especificaciones.
Carga a tensión. Los conectores SC o 568SC deben soportar una tensión axial
de 2.2 N (0.22 Kgf) a un ángulo de 0° y una tensión fuera del eje de 2.2 N (0.22
Kgf) a un ángulo de 90°, con un incremento máximo de 0.5 dB en la atenuación
para los dos casos.
Identificación de conectores y adaptadores. Los conectores y adaptadores
568SC para fibra óptica multimodo y monomodo deben tener las mismas
dimensiones y deben permitir la interadaptabilidad entre los dos tipos de fibra
óptica. No obstante, el conector y adaptador para fibra multimodo debe ser de
color “beige” y el conector y adaptador para fibra monomodo deben ser de color
azul, para distinguir entre los dos tipos de fibra óptica.
Codificación y etiquetado. Se debe hacer referencia a los dos conectores y los
dos adaptadores integrados en el conector 568SC y en el adaptador 568SC,
respectivamente, como posición A y posición B. La figura No. 1 muestra la
ubicación de las posiciones A y B en un adaptador y en un conector 568SC con
respecto a las cejas y las ranuras como lo indica la figura No. 1, el adaptador
568SC debe realizar un cruce de los pares entre los conectores. Adicionalmente,
la figura No. 1, muestra la posición A y la posición B para las orientaciones
horizontal y vertical. Las dos posiciones del adaptador 568SC deben identificarse
como posición A y posición B utilizando las letras A y B, respectivamente. El
etiquetado debe ser instalado en campo o en fábrica.
43
Accesorios de conexión para cable de fibra óptica.
General. Los accesorios de conexión para cable de fibra óptica deben cumplir con
lo especificado en el apartado de conectores y adaptadores permitidos para cable
de fibra óptica.
Protección física. Los accesorios de conexión deben estar protegidos contra
daños físicos y contra la exposición directa a la humedad u otros elementos
corrosivos. Para lograr esta protección, los accesorios de conexión deben
instalarse en el interior del cuarto de equipos o cuarto de telecomunicaciones, o en
cajas apropiadas para el ambiente al cual están expuestos.
Instalación.
Los accesorios de conexión deben estar diseñados para
proporcionar flexibilidad de instalación en paredes y herrajes universales de 48.26
cm. (19”) de ancho.
Figura No.1 Configuración de posiciones A y B, en adaptadores y conectores 568SC.
44
Densidad de terminación mecánica. Los accesorios de conexión para cable de
fibra óptica, deben tener una alta densidad para optimizar el espacio en los
distribuidores de cableado, no obstante, su tamaño debe permitir el correcto
manejo e instalación de los cables de fibra óptica.
Los accesorios de conexión para montaje en herraje universal de 48.26 cm (19”)
de ancho, deben proporcionar terminaciones mecánicas para 12 o más fibras
ópticas por cada 44.45 mm (unidad de herraje universal) de espacio lineal dentro
del gabinete.
Aspectos de diseño. Los accesorios de conexión deben estar diseñados para
proporcionar:
a) Medios para interconectar equipo local a la red de fibra óptica.
b) Espacio para identificar las posiciones de terminación.
c) Espacio para manejar el cable de fibra óptica y los cordones de parcheo.
d) Medios de acceso para monitorear o probar el cableado de fibra óptica.
e) Una barrera aislante, como una cubierta o una puerta, para proteger los
conectores y adaptadores del lado del cableado y de la parte frontal, de cualquier
contacto accidental con objetos extraños que puedan perturbar la continuidad
óptica.
45
CONCLUSION
La historia de la comunicación a través de la Fibra Óptica revolucionó el mundo de
la información, con aplicaciones, en todos los órdenes de la vida moderna, lo que
constituyó un adelanto tecnológico altamente efectivo.
El funcionamiento de la Fibra Óptica es un complejo proceso con diversas
operaciones interconectadas que logran que la Fibra Óptica funcione como medio
de transportación de la señal luminosa, generando todo ello por el transmisor
LED’S y láser.
Los dispositivos implícitos en este complejo proceso son: transmisor, receptor y
guía de fibra, los cuales realizan una importante función técnica, integrados como
un todo a la eficaz realización del proceso.
La fibra óptica es actualmente el sistema de cableado más eficaz y efectivo para
las largas distancias. Es un medio de transmisión seguro con mayor ancho de
banda y mayor fidelidad que los otros cableados existentes. El cable que le sigue
en cuanto a capacidad y calidad de transmisión es el de cobre.
Representa también una buena solución para el cableado de largas distancias.
Dado a su capacidad para trasladar la información, no requiere de concentradores
y puede mandar información trasatlántica. En comparación, el cableado de cobre
sólo soporta información por 90 metros, y cuando se sobrepasa esta distancia es
cuando se caen las redes, tomando como solución práctica el uso de la fibra
óptica.
El uso de la fibra óptica ha venido a revolucionar una manera distinta de manejar
los negocios ya que muchos de ellos gracias a ésta tecnología han reflejado su
inversión a través del ahorro en sus costos de producción, de distribución,
ofreciendo de ésta manera un buen servicio al cliente.
46
La Fibra Óptica tiene como ventajas indiscutibles, la alta velocidad al navegar por
internet, así como sus inmunidades al ruido e interferencia, reducidas dimensiones
y peso, y sobre todo su compatibilidad con la tecnología digital.
Sin embargo tiene como desventajas: el ser accesible solamente para las
ciudades cuyas zonas posean tal instalación, así como su elevado costo, la
fragilidad de sus fibras y la dificultad para reparar cables de fibras rotos en el
campo.
Actualmente se han modernizado mucho las características de la Fibra Óptica, en
cuanto a coberturas más resistentes, mayor protección contra la humedad y un
empaquetado de alta densidad, lo que constituye un adelanto significativo en el
uso de la Fibra Óptica, al servicio del progreso tecnológico en el mundo. Las
nuevas tecnologías, que invaden nuestra forma de vida, modificándola
continuamente, evolucionan a pasos agigantados. Atraviesan ciclos de promesa,
exageración, desilusión, rechazo y renacimiento.
Hoy en día se están tomando acciones concretas en el área de las
telecomunicaciones en respuesta a la oferta y demanda de las mismas. Como
consecuencia de este fenómeno ha surgido la fibra óptica, una nueva corriente
tecnológica como opción para incrementar la densidad de las telecomunicaciones
más rápidamente y con un mejor servicio.
Nadie sabe con certeza cuál será el futuro de la fibra óptica pero sí se está seguro
en un aspecto de esta nueva tecnología: que está causando una gran revolución
en los campos eléctricos, electrónicos, comunicaciones, informáticos y medicina.
Sus aplicaciones están creciendo a una velocidad que prácticamente sobrepasa a
la del campo de los circuitos integrados.
Existen infinidad de aplicaciones para la fibra óptica que van surgiendo como
respuesta a nuevas como en la industria automotriz, nuclear, de la construcción,
47
etc.
Para poder satisfacer la demanda de éste producto en cantidad y calidad es
necesario el desarrollo continuo de nuevas tecnologías y materiales que permitan
cumplir con distintas especificaciones de acuerdo a las necesidades de uso a un
bajo costo.
48
BIBLIOGRAFIA
JP Nérou, Introducción a las Telecomunicaciones por Fibras Ópticas, Editorial
Trillas. 1991
Raymond A. Serway, 1997, Física. Tomo II. Cuarta Edición
Maximiliano Córdoba, 2003, Procesos de Fabricación de Fibras Ópticas.
Argentina. Tesina
CNN Expansión, Economía. Banda Ancha Impulsaría Empresas. 2012/05/30
El Economista. Karol García. Industria. CFE asigna red de 100G. 2012/05/01
El Universal. Juan Arvizu. Pemex usa rastreo satelital para impedir robos
2012/02/03
Diego F. Grosz, Sistemas de Comunicación por Fibra Óptica de alta capacidad
http://www.comoves.unam.mx/articulos/fibraoptica.html, José de la Herrán, La fibra
óptica maravilla de la comunicación.
http://mx.tuhistory.com/zona-de-tecnologia/decada-del-70/comunicacion-por-fibraoptica.html, Comunicación por Fibra Óptica.
http://blog.telmex.com/2012/02/10/internet-de-super-alta-velocidad-telmex-yalcatel-lucent/, Blog Telmex, 2012
http://www.ramonmillan.com/tutoriales/bandaanchafibraoptica.php , Ramón Millán.
http://www.electronicafacil.net/tutoriales/Introduccion-fibra-optica.php
49
http://www.significado-s.com/e/fibra-optica/
http://neo.lcc.uma.es/evirtual/cdd/tutorial/fisico/fibra.html
http://www.pablin.com.ar/electron/cursos/fibraopt/index.htm
http://www.pemex.com/files/content/NRF-022-PEMEX-2008-VF.pdf
Redes
de
Cableado Estructurado de Telecomunicaciones para Edificios Administrativos y
Áreas Industriales. Pemex.
50