CABLES DE FIBRA OPTICA

Introducción.-

El cable es la estructura que protege a las fibras ópticas de la degradación medioambiental, de daños mecánicos, facilita la manipulación de las fibras y las aísla de las tensiones mecánicas que pueden ocurrir en su instalación.

Fig.1 Cable de fibra óptica

Fuente: http://nemesis.tel.uva.es/images/tCO/contenidos/tema2/imagenes_tema2_1/image052.bmp

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Desarrollo.-

Existe una multitud de tipos de cables ya que estos son diseñados en función del entorno en el que van a ser empleados. Desde cables para oficinas, cables para equipos de test, cables submarinos... El diseño de un cable se basa además del entorno en tres características de la fibra óptica:

  

       ·       La sensibilidad a la curvatura

Al curvarse la fibra óptica se produce una atenuación adicional, pues ciertos modos se escapan del núcleo. Como se muestra en la figura siguiente estas pérdidas varían exponencialmente con la curvatura y no son apreciables hasta a partir de un ángulo crítico.

Fig.2 Cable con estructura holgada

Fuente: http://nemesis.tel.uva.es/images/tCO/contenidos/tema2/imagenes_tema2_1/image047.bmp

Como regla práctica el radio de curvatura de la fibra óptica mínimo debe ser 10 veces el diámetro de la protección secundaria de la fibra.

      ·       La resistencia mecánica

La resistencia mecánica de la fibra óptica es menora que las tensiones a las que puede verse sometida en su instalación. Por lo que los cables deben incorporar elementos adicionales que les proporcionen la suficiente resistencia.

·       La fatiga estática y el envejecimiento

Los cables deben incluir elementos hidrófugos que protejan a la fibra óptica de la humedad que puede provocar el aumento del tamaño de las fisuras producidas por la tracción a la que se somete. 

En la siguiente figura se muestra los elementos más importantes de un cable de fibra      óptica:

Fig. 3 Estructura de un cable de fibra óptica

Fuente: http://nemesis.tel.uva.es/images/tCO/contenidos/tema2/imagenes_tema2_1/image046.gif

Existen dos estructuras básicas de cables de fibras ópticas: estructura holgado y estructura densa.

Cable de estructura holgada.- 

En un cable de estructura holgada la fibra o fibras ópticas (se suelen agrupar en grupos de 6, 8, 10 o 12 fibras) se alojan holgadamente dentro de un protección secundaria de un diametro de entre 1 y 3mm, y un espesor de 0.25mm. Este puede estar hueco (con aire) o bien relleno de un gel (grasa de silicona) que evita la entrada de agua. A su vez, como se muestra en la siguiente figura, esta protección secundaria puede ir junto con otras y un elemento de refuerzo central (de acero o Kevlar^® 49, con un diámetro de entre 0.7 y 4mm) dentro de una coraza de hilos de aramida e hilos rasgados rellena con un gel. Todo el conjunto está rodeado por una funda protectora de polietileno o PVC.

 

Fig.4 Cable con estructura holgada

Fuente: http://nemesis.tel.uva.es/images/tCO/contenidos/tema2/tema2_1_5.htm

El elemento de refuerzo central proporciona al cable aislamiento de las tensiones mecánicas propias de la instalación. 

Esta estructura se utiliza en la mayoría de las instalaciones exteriores, pero no es muy adecuado en las instalaciones verticales por el riesgo a que el gel fluya y se desplacen las fibras.

Ejemplos de este tipo de estructura son los cables submarinos y los cables aéreo auto portantes o auto soportados.

Cable de estructura densa.- 

En un cable de estructura densa, cada fibra óptica esta ceñida a su protección secundaria que consiste en una cubierta plástica con un diámetro de 900μm y un espesor de entre 0.5 y1mm, como se muestra en la figura. La misión de esta protección ceñida es proporcionar soporte y protección a cada fibra individualmente, además de identificar cada fibra por el color de su recubrimiento.

Fig.5 Cable con estructura densa

Fuente: http://nemesis.tel.uva.es/images/tCO/contenidos/tema2/tema2_1_5.htm

Este cable ha sido diseñado para ser empleado en interiores ya que es más flexible y tiene un mayor radio de curvatura. Además es más adecuado que el anterior en instalaciones verticales de cierta altura debido al soporte individual de cada fibra. Estas estructuras permiten 

Un ejemplo de cable con este tipo de estructura son los cables en abanico (que no requieren un panel de conexión).

La siguiente tabla compara las características de estas dos estructuras.

Características	Estructura holgada	Estructura densa
Número de fibras en la protección secundaria	Varias	Una
Protección contra humedad	Protección con gel	Sin protección
Flexibilidad	No flexibles	Flexibles
Conexionado de las fibras ópticas	Laborioso	Fácil
Radio curvatura	Grande	Pequeño
Conexionado de las fibras ópticas	Laborioso	Fácil
Diámetro del cable	Grande	Pequeño
Resistencia a golpes y presiones	Menor	Mayor
Comportamiento con la temperatura	Peor	Mejor
Densidad de fibras	Alta	Baja

Cable Autoportantes.-

Fig.6 Cable Autoportante

 

Fuente: http://img.directindustry.es/images_di/photo-m2/30-60-m-2-500-4-000-n-63784-2441885.jpg

Cables de media Span son totalmente dieléctricos, cables auto portantes (ADSS) diseñados para su instalación en un solo paso fácil y económico en backbones de campus con instalaciones autosuficientes donde no se pueden utilizar mensajeros metálicos. El diseño del tubo suelto proporciona un rendimiento estable en un amplio rango de temperaturas y es compatible con cualquier fibra óptica de telecomunicaciones de calidad. El diseño de la cubierta solo económica puede abarcar una distancia de 800 metros en condiciones de luz NESC, 650 pies en condiciones de medio NESC y 450 pies en condiciones difíciles NESC.

Este cable incorpora materiales innovadores bloqueo del agua, eliminando la necesidad de compuesto inundaciones tradicionales y proporcionar la preparación del cable eficiente y embarcaciones de usar. Si bien el diseño de cable concéntrico, auto portante permite, instalación fácil de un solo paso, utilizando el hardware estándar y métodos de instalación, el diseño de SZ de cadena, tubo holgado aísla las fibras ópticas de instalación y rigores ambientales y facilita el acceso centro de la luz. Los cables de fibra óptica ADSS también están disponibles con una chaqueta de polietileno resistente a pistas propietarias (TRPE) adecuado para su instalación en los potenciales de campos eléctricos de hasta 25 kV.

Cable submarino.-

Fig. 7 Partes del cable submarino

 

Fuente:http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/11/Submarine_cable_cross-section_3D_plain.svg/300px-Submarine_cable_cross-section_3D_plain.svg.png

1.     Polietileno.

2.     Cinta de tereftalato de polietileno.v4.

3.     Alambres de acero trenzado.

4.     Barrera de aluminio resistente al agua.

5.     Policarbonato.

6.     Tubo de cobre o aluminio.

7.     Vaselina.

8.     Fibras ópticas.

Un cable submarino es aquel cable de cobre o fibra óptica instalado sobre el lecho marino y destinado fundamentalmente a servicios de telecomunicación.

 

Fig. 8 Cables de fibra submarinos en el mundo

 

Fuente:http://www.ngeeks.com/wp-content/uploads/2011/09/submarinecablemap-300x204.png

Estos cables destacan por su enorme capacidad de transmisión de datos, necesaria para que las comunicaciones entre continentes sean lo suficientemente rápidas como para que Internet funcione con agilidad.

Sin embargo, la información de por dónde pasan y qué empresas han invertido en estas grandes troncales no suelen ser muy conocidos. Para ello, en TeleGeography han elaborado un mapa que detalla 188 de estos cables, indicando de forma aproximada por donde pasan y qué ciudades unen. Debido a su coste, es bastante habitual ver varias empresas como las propietarias de la infraestructura.

Cable blindado.-

Fig. 9 partes del cable blindado

 

Fuente: http://htmlimg1.scribdassets.com/87f9s86ls05rdiv/images/28-a802832ec4.jpg

Los cables blindados tienen una coraza protectora o armadura de acero debajo de la cubierta de polietileno (figura 14). Esto proporciona al cable una resistencia excelente al aplastamiento y propiedades de protección frente a los roedores. Se usa frecuentemente en aplicaciones de enterramiento directo o para instalaciones en entornos de industrias pesadas. El cable se encuentra disponible generalmente en estructura holgada aunque también hay cables de estructura ajustada

 Características:

·       E-vidrio miembro de resistencia.

·       Relleno de fibra de proteger los tubérculos suelto.

·       Buena la radiación ultravioleta Propiedad de resistencia.

·       Buena humedad - resistencia.

Bibliografía.-

http://www.nemesis.tel.uva.es/images/tCO/contenidos/tema2/tema2_1_5.htm

http://www.profesores.frc.utn.edu.ar/electronica/.../IntroduFO3.pdf

http://www.directindustry.es/prod/corning/cables-de-fibras-opticas-autoportantes-con-tubo-suelto-12631-1039243.html

http://www.ngeeks.com/mapa-mundial-de-los-cables-de-fibra-optica-submarinos/

http://wikitel.info/wiki/Cable_submarino

http://es.scribd.com/doc/7360497/043-Fundamentos-de-Enlaces-de-Fibra-Optica

http://www.fiberopticalcable.org/es/armored-fiber-optic-cable.html