El proceso para llevar fibra óptica hacia el hogar suena sencillo

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La fibra óptica resulta interesante porque toma un concepto muy antiguo que es la manipulación de la luz, no es otra cosa más que eso, la manipulación controlada de la luz. Si nos remontamos a la historia, los mismos egipcios controlaban la luz por medio de espejos para iluminar dentro de las increíbles pirámides.

La ley de Snell (también llamada ley de Snell-Descartes) es una fórmula utilizada para calcular el ángulo de refracción de la luz al atravesar la superficie de separación entre dos medios de propagación de la luz (o cualquier onda electromagnética) con índice de refracción distinto. El nombre proviene de su descubridor, el matemático holandés Willebrord Snel van Royen (1580-1626).

La denominaron “Snell” debido a su apellido pero le pusieron dos “l” por su nombre Willebrord el cual lleva dos “l”.

La misma afirma que la multiplicación del índice de refracción por el seno del ángulo de incidencia respecto a la normal es constante para cualquier rayo de luz incidiendo sobre la superficie separatriz de dos medios. Es decir, el componente del índice de refracción paralelo a la superficie es constante. Aunque la ley de Snell fue formulada para explicar los fenómenos de refracción de la luz se puede aplicar a todo tipo de ondas atravesando una superficie de separación entre dos medios en los que la velocidad de propagación de la onda varíe.

La fibra óptica es un medio de transmisión, empleado habitualmente en redes de datos y telecomunicaciones, consiste en un hilo muy fino de material transparente, vidrio o materiales plásticos, por el que se envían pulsos de luz que representan los datos a transmitir. El haz de luz queda completamente confinado y se propaga por el interior de la fibra con un ángulo de reflexión por encima del ángulo límite de reflexión total, en función de la ley de Snell. La fuente de luz puede ser un láser o también diodo led.

Las fibras se utilizan ampliamente en telecomunicaciones, ya que permiten enviar gran cantidad de datos a una gran distancia, con velocidades similares a las de la radio y superiores a las de un cable convencional. Son el medio de transmisión por cable más avanzado, al ser inmune a las interferencias electromagnéticas, y también se utilizan para redes locales donde se necesite aprovechar las ventajas de la fibra óptica sobre otros medios de transmisión.

Cuando el ángulo de incidencia es mayor o igual al ángulo crítico, la luz no puede refractarse y se refleja totalmente en la frontera. Los ángulos del dibujo corresponden a la frontera aire-agua. los rayos dibujados en rojo están en reflexión total.

Los principios básicos de su funcionamiento se justifican aplicando las leyes de la óptica geométrica, principalmente, la ley de la refracción (principio de reflexión interna total) y la ley de Snell.

Su funcionamiento se basa en transmitir por el núcleo de la fibra un haz de luz, tal que este no atraviese el revestimiento, sino que se refleje y se siga propagando. Esto se consigue si el índice de refracción del núcleo es mayor al índice de refracción del revestimiento, y también si el ángulo de incidencia es superior al ángulo límite.

Ventajas
Una banda de paso muy ancha, lo que permite flujos muy elevados (del orden del GHz).
Pequeño tamaño, por lo tanto ocupa poco espacio.
Gran ligereza, el peso es del orden de algunos gramos por kilómetro, lo que resulta unas nueve veces menos que el de un cable convencional.
Inmunidad total a las perturbaciones de origen electromagnético, lo que implica una calidad de transmisión muy buena, ya que la señal es inmune a las tormentas, chisporroteo…
Gran seguridad: la intrusión en una fibra óptica es fácilmente detectable por el debilitamiento de la energía lumínica en recepción, además, no irradia nada, lo que es particularmente interesante para aplicaciones que requieren alto nivel de confidencialidad.
No produce interferencias.
Insensibilidad a las señales parásitas, lo que es una propiedad principalmente utilizada en los medios industriales fuertemente perturbados (por ejemplo, en los túneles del metro). Esta propiedad también permite la coexistencia por los mismos conductos de cables ópticos no metálicos con los cables de energía eléctrica.
Atenuación muy pequeña independiente de la frecuencia, lo que permite salvar distancias importantes sin elementos activos intermedios. Puede proporcionar comunicaciones hasta los 70 km antes de que sea necesario regenerar la señal, además, puede extenderse a 150 km utilizando amplificadores láser.
Gran resistencia mecánica, lo que facilita la instalación.
Resistencia al calor, frío y corrosión.
Facilidad para localizar los cortes gracias a un proceso basado en la reflectometria, lo que permite detectar rápidamente el lugar donde se hará la reparación de la avería, simplificando la labor de mantenimiento.
Factores ambientales.

Desventajas
A pesar de las ventajas antes enumeradas, la fibra óptica presenta una serie de desventajas frente a otros medios de transmisión, siendo las más relevantes las siguientes:

La alta fragilidad de las fibras.
Necesidad de usar transmisores y receptores más costosos.
Los empalmes entre fibras son difíciles de realizar, especialmente en el campo, lo que dificulta las reparaciones en caso de ruptura del cable.
No puede transmitir electricidad para alimentar repetidores intermedios.
La necesidad de efectuar, en muchos casos, procesos de conversión eléctrica-óptica.
La fibra óptica convencional no puede transmitir potencias elevadas.
No existen memorias ópticas.
La fibra óptica no transmite energía eléctrica, esto limita su aplicación donde el terminal de recepción debe ser energizado desde una línea eléctrica. La energía debe proveerse por conductores separados.
Las moléculas de hidrógeno pueden difundirse en las fibras de silicio y producir cambios en la atenuación. El agua corroe la superficie del vidrio y resulta ser el mecanismo más importante para el envejecimiento de la fibra óptica.
Incipiente normativa internacional sobre algunos aspectos referentes a los parámetros de los componentes, calidad de la transmisión y pruebas.

Estructura de una fibra óptica
1- Elemento central dieléctrico: este elemento central que no está disponible en todos los tipos de fibra óptica, es un filamento que no conduce la electricidad (dieléctrico), que ayuda a la consistencia del cable entre otras cosas.

2- Hilo de drenaje de humedad: su fin es que la humedad salga a través de el, dejando al resto de los filamentos libres de humedad.

3- Fibras: esto es lo más importante del cable, ya que es el medio por dónde se transmite la información. Puede ser de silicio (vidrio) o plástico muy procesado. Aqui se producen los fenómenos físicos de reflexión y refracción. La pureza de este material es lo que marca la diferencia para saber si es buena para transmitir o no. Una simple impureza puede desviar el haz de luz, haciendo que este se pierda o no llegue a destino. En cuanto al proceso de fabricación es muy interesante y hay muchos vídeos y material en la red, pero básicamente las hebras (micrones de ancho) se obtienen al exponer tubos de vidrio al calor extremo y por medio del goteo que se producen al derretirse, se obtienen cada una de ellas.

4- Loose Buffers: es un pequeño tubo que recubre la fibra y a veces contiene un gel que sirve para el mismo fin haciendo también de capa oscura para que los rayos de luz no se dispersen hacia afuera de la fibra.

5- Cinta de Mylar: es una capa de poliéster fina que hace muchos años se usaba para transmitir programas a PC, pero en este caso sólo cumple el rol de aislante.

6- Cinta antillama: es un cobertor que sirve para proteger al cable del calor y las llamas.

7- Hilos sintéticos de Kevlar: estos hilos ayudan mucho a la consistencia y protección del cable, teniendo en cuenta que el Kevlar es un muy buen ignífugo, además de soportar el estiramiento de sus hilos.

8- Hilo de desgarre: son hilos que ayudan a la consistencia del cable.

9- Vaina: la capa superior del cable que provee aislamiento y consistencia al conjunto que tiene en su interior.

Ahora que sabemos cómo está compuesto un cable, vamos a ver cómo funciona. No voy a detallar matemáticamente el funcionamiento porque no es la idea, solamente voy a hablar de los dos fenómenos de la óptica que permiten la transmisión y son la frutilla de esta torta maravillosa. Igualmente en la red hay información de sobra para ampliar sus conocimientos.

Los dos principios físicos por los que la fibra funciona son la Reflexión y la Refracción. Ellos son los culpables de llevar esto adelante.

Reflexión de la luz en la fibra óptica
Refracción: es el cambio de dirección que llevan las ondas cuando pasan de un medio a otro. Sencillamente y para mejor comprensión, esto se experimenta cuando metemos una cuchara en un vaso con agua y pareciera que se desplaza dentro de este.
Reflexión: también es el cambio de dirección de la onda, pero hacia el origen. Esto sería lo que sucede cuando nos miramos en el espejo sin la reflexión, no podríamos peinarnos o afeitarnos frente al espejo.

EN ARGENTINA 22 Nov. 2018
Silica Networks, la compañía de Grupo DATCO dedicada a la provisión de infraestructura, mantenimiento y servicios de conectividad y transporte sobre fibra óptica, anunció la finalización de la construcción de la Fibra de Humboldt, una nueva traza de su red que une la ciudad de Buenos Aires con Santiago de Chile, a través del paso Mamuil Malal (ex Tromen) en la provincia de Neuquén. El proyecto demandó una inversión de 8,5 millones de dólares para la construcción de un tendido de más de 570 km. y el arrendamiento de otros 560 km., completando una extensión total de 13.000 km. de fibra óptica iluminada.

¿FACIL?
El proceso para llevar fibra óptica hacia el hogar suena sencillo, pero es en realidad el resultado de un extenso trabajo que demanda coordinar esfuerzos internos y externos.

Una de las primeras compañías en ofrecer conectividad a internet vía fibra óptica a los hogares de la Ciudad fue Iplan, algo que hace desde septiembre de 2016 bajo la marca Iplan Liv.

Alfredo de Cucco, director de la Unidad de Negocios Residenciales de Iplan, resumió los pasos que deben seguir para acceder a cada domicilio, ofreciendo velocidades de conexión de 200, 300 o 500 Mbps.

El proceso de tendido de fibra óptica, desde que se planifica la zona hasta que se instala el cliente, demanda la participación de Marketing, Ingeniería de Red e Instalaciones, explicaron.

La empresa, que ofrece Iplan Liv en Belgrano, Palermo y Recoleta, trabaja para extender la cobertura a Puerto Madero, San Nicolás, Retiro, Colegiales y Núñez, así como a Córdoba y Rosario.

Paso a paso
Se proyecta una zona de despliegue de acuerdo a los datos catastrales del Gobierno de la Ciudad, analizando mayor cantidad de población.
Marketing releva la zona, verificando manzana por manzana cuántos hogares, empresas y locales existen y corroborando la dirección.
Proyecto para la instalación de cañerías soterradas para llegar con los cables troncales de fibra óptica y desplegar las manzanas.
Gestión ante la Secretaría de Vías Peatonales de la Ciudad por los permisos para la apertura de veredas y construcción de nuevas cañerías.
Diseño y construcción de nuevos hubs en las zonas de despliegue donde se alojan todos los equipos electrónicos para conectar la fibra óptica de las nuevas manzanas.
Inicio del proceso de venta a clientes, comenzando por la base de datos de las consultas en la web.
Despliegue de fibras óptica por calles y veredas.
Obtención de permisos para ingresar a las manzanas y tendido de fibra óptica.
Colocación de PDFO (Puntos de Distribución de Fibra Óptica) en edificios seleccionados de la manzana.
Instalación de los clientes desde los PDFO hasta los hogares.

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