¿Qué es el cable de fibra óptica multimodo?

El cable de fibra óptica multimodo es un núcleo óptico de vidrio, plástico o sílice revestido de plástico (PCS) envuelto en un revestimiento no absorbente y utilizado en la transmisión de múltiples longitudes de onda de luz para comunicaciones digitales de corta distancia. La transmisión multimodo varía los ángulos de reflexión de miles de formas de onda por segundo, transportando información digital codificada desde los transmisores a los decodificadores receptores para su conversión a señales electrónicas. Estas ondas pueden dispersarse de diferentes maneras a lo largo de la distancia, lo que hace que la fibra multimodo sea más adecuada para su uso en aplicaciones de aproximadamente 3 millas (cinco km) o menos. Sus núcleos, más anchos que las fibras monomodo, tienen aproximadamente el ancho de unos pocos cabellos humanos, de aproximadamente 60 a 900 micrones (µm). Por lo general, transmiten luz infrarroja de 850 a 1,300 nanómetros (nm) desde diodos emisores de luz (LED).

Las longitudes de onda de luz de aproximadamente 850 nm sirven a las distancias más cortas del cable de fibra óptica multimodo, mientras que las longitudes de onda de 1,300 nm sirven a sus rangos más largos. Estas longitudes de onda atraviesan la fibra en ángulos críticos, obligándolas a converger como un solo pulso en el punto de destino. Las ondas de modo bajo más rectas permanecen más cerca del eje del núcleo. Las ondas de modo alto rebotan del piso al techo en el revestimiento, perdiendo algo de energía en forma de calor y, a veces, llegan más tarde que los modos inferiores. Esto significa que la fibra multimodo tiene más atenuación o pérdida de señal y dispersión modal que las transmisiones láser de larga distancia de la fibra monomodo.

En la mayoría de las aplicaciones de cable de fibra óptica multimodo, no se utiliza multiplexación por división de onda (WDM), por lo que los núcleos duales recorren la longitud de la fibra para aumentar las capacidades de transmisión. Normalmente, las fibras multimodo transmiten datos a velocidades de 10 megabits por segundo (Mb / s) a 10 gigabits por segundo (Gb / s). Las dispersiones y atenuaciones de la señal multimodo empeoran con la distancia, lo que puede resultar en transmisiones degradadas o fallidas.

Numerosos efectos de dispersión se combinan con la distancia, lo que puede degradar las señales a lo largo de la guía de ondas. Esta es la razón por la que se utilizan fibras monomodo más potentes para distancias mayores. En términos prácticos, optimizar las capacidades de transmisión de transmisión, las distancias y las tecnologías de apoyo significa que las miles de llamadas telefónicas simultáneas realizadas por las redes de cobre pueden ahora superar las millones con la llegada de las redes ópticas digitales.

Las ondas de luz viajan por el cable de fibra óptica multimodo esencialmente de dos maneras: propagación de índice escalonado y de índice gradual. El modo de índice de pasos se asemeja más a un patrón en zigzag en núcleos de hasta 100 µm de diámetro. La transmisión separa sus ondas para minimizar la superposición de señales, lo que limita la capacidad de transporte de información. Este modo es más adecuado para aplicaciones de corta longitud, como en los osciloscopios de fibra óptica portátiles, y no debe confundirse con el índice de paso de modo único, en el que los rayos láser paralelos viajan a lo largo de un eje recto a través de un núcleo muy estrecho.

El modo de índice graduado transporta ondas helicoidales. Las ondas de modo alto que rebotan cerca del revestimiento exterior se mueven más rápido que las ondas de modo bajo cerca del eje. Los modos superiores finalmente viajan una distancia total mayor, por lo que idealmente llegan simultáneamente con las ondas del modo inferior para reducir la dispersión y leerse como un solo pulso.
Típicamente hechos de vidrio, se encuentran disponibles más materiales de fibra óptica plástica (POF) y sílice revestida de plástico, lo que reduce aún más los costos. El cable de fibra óptica multimodo de tipo de fibra más común y menos costoso se usa ampliamente en aplicaciones e infraestructuras locales. Delgadas, no inflamables y resistentes a las interferencias eléctricas y de radio, es probable que estas redes digitales duraderas y de baja potencia encuentren una expansión continua en el dominio del cable de cobre y más allá.