¿Alguna vez ha sufrido una desconexión repentina de su WIFI o repetidos reinicios, pero sigue sin poder conectarse a Internet con una velocidad lenta? La razón de estos problemas, aparte del propio router, podría ser un problema con el radio de curvatura fibra óptica.
Principios de Transmisión de la Fibra Óptica
La transmisión de luz en las fibras ópticas se basa principalmente en el principio de reflexión total. Cuando la luz incide perpendicularmente en la cara final de la fibra y coincide con su eje, la luz se propaga hacia adelante a lo largo del eje.
Sin embargo, si la fibra se dobla demasiado, parte de la luz no se propaga correctamente, lo que resulta en una disminución de la potencia óptica. Esto se traduce en una menor calidad de la señal de luz recibida y en velocidades de Internet más lentas.
Riesgos de la Flexión Excesiva de la Fibra Óptica
Propiedades Mecánicas del Cable de Fibra Óptica
Cuando la fibra se dobla, las zonas externas e internas son las que experimentan la mayor tensión y donde es más probable que ocurran fracturas.
La fractura de la fibra óptica, incluyendo la fractura causada por la flexión, es el resultado de una estadística de probabilidades. A medida que aumenta la vida útil esperada de la fibra y se incrementa la longitud utilizada, la probabilidad de ruptura de la fibra aumenta.
Por lo tanto, en aplicaciones como centros de datos o salas empresariales, donde la vida útil de los cables de fibra ópticas es mucho menor que 25 años y la longitud de la fibra utilizada suele ser de 1 km o incluso entre unos pocos metros y doscientos metros.
Rendimiento Óptico de las Fibras Ópticas
En caso de flexión, es fácil detectar directamente la pérdida de flexión de la fibra y visualizar el cambio en la potencia óptica. La pérdida de fibra óptica bajo flexión sin carga puede ser más difícil de detectar, pero en situaciones de flexión similares, la pérdida de fibra bajo carga muestra un aumento significativo. Esto se debe principalmente a que la fibra es comprimida internamente, lo que resulta en una pérdida de microflexión.
Pérdida de Radiación debido a la Flexión de las Fibras
Después de que las fibras ópticas se doblan hasta cierto punto, aunque aún pueden guiar la luz, el camino de transmisión de la luz cambia. Se produce una conversión del modo de transmisión al modo de radiación. Esto hace que parte de la energía luminosa penetre en la capa externa o se pierda hacia afuera a través de la capa externa en forma de radiación, lo que resulta en una pérdida.
Sin embargo, cuando el radio de curvatura fibra óptica es mayor de 5 a 10 cm, la pérdida causada por la flexión puede ser ignorada.
Radio de Curvatura Fibra Óptica
El radio de flexión de la fibra óptica es el ángulo al cual se puede doblar de manera segura en cualquier punto dado. Todos las fibras ópticas o cordones de conexión de fibra óptica tienen diferentes radios de flexión. El radio de curvatura fibra óptica mínimo de una fibra óptica depende del diámetro y del tipo de cable de fibra óptica.
Fórmula general: radio de flexión mínimo = diámetro externo del cable de fibra óptica x multiplicador del cable de fibra óptica.
La nueva norma ANSI/TIA/EIA-568B.3 ha definido estándares de radio de flexión mínimo y tracción máxima para cables de fibra óptica de 50/125 micrones y 62.5/125 micrones. El radio de flexión mínimo dependerá del cable de fibra óptica específico.
En ausencia de tensión, el radio de flexión del cable de fibra óptica generalmente no debe ser inferior a diez veces el diámetro externo (OD) del cable de fibra óptica y 15 veces el OD del cable de fibra óptica cuando se somete a carga de tensión.
Las normas industriales tradicionales para los cordones de conexión de fibra óptica monomodo suelen especificar un radio de flexión mínimo de diez veces el OD del cable con revestimiento o 38 mm, según cuál sea mayor. Actualmente, la fibra G652 de uso común tiene un radio de flexión mínimo de 30 mm.
Cómo Reducir la Pérdida a través de la Estructura del Cable Óptico
- Reducción del diámetro del campo de modo: este diseño es más intuitivo, ya que se reduce el núcleo y se aumenta el índice de refracción del núcleo para que el haz de luz se pueda unir mejor en la fibra.
- Reducción del diámetro de la capa externa: al reducir el diámetro de la fibra, se incrementa la resistencia a la flexión. Como se mencionó anteriormente, el proceso de instalación de la fibra óptica requiere prestar atención al tamaño (para aplicaciones a largo plazo, el radio de flexión debe superar las 150 veces el diámetro de la capa externa de la fibra; para aplicaciones a corto plazo, y debe superar las 100 veces el diámetro de la capa externa). Actualmente, el diámetro de la fibra resistente a la flexión se ha reducido de 125 micrones a 80 micrones, e incluso hay fibras con un diámetro externo de 60 micrones.
- Reducción del índice de refracción de la capa externa
- Añadir una trinchera de índice bajo: En realidad, esto es algo similar a aumentar el índice de refracción del núcleo de la fibra.
- Agregar un anillo de orificios simétricos dentro de la capa externa: la fibra asistida por orificios (HAF) tiene una estructura de guía de ondas muy diferente en comparación con las fibras dopadas químicamente. Aunque la fibra asistida por orificios (HAF) no es sensible a la flexión, el costo de fabricación de la fibra de larga distancia es muy alto y la fusión también es relativamente difícil, lo que no es compatible con los dispositivos estándar convencionales existentes.
- Fibra resistente a la flexión asistida por nano-burbujas: este nuevo diseño de fibra (nanoestructuras) muestra un rendimiento de flexión superior para satisfacer las dificultades de instalación en fibra óptica hasta el hogar, y también es relativamente fácil de producir en masa y compatible con empalmes por fusión. Este diseño consta de un núcleo dopado con germanio normal y una capa adicional de anillos nanoestructurados (con burbujas que van desde unos pocos nanómetros hasta varios cientos de nanómetros) dentro de la capa externa.
¿Qué Hacer en Caso de Daño en la Fibra Óptica?
Si descubre que su cable de fibra óptica se ha dañado debido a un doblez, puede ponerse en contacto con su operador de red y pedirle que envíe a un técnico especializado para repararlo. El proceso de reparación suele constar de los siguientes pasos.
- Confirmar la ubicación del punto de ruptura: Usualmente, se puede localizar el punto de ruptura en el cable de fibra óptica de comunicación utilizando equipos de detección. Una vez que se determina la ubicación de la ruptura, se puede proceder con el trabajo de reparación.
- Conectar temporalmente el cable de fibra óptica: Una vez que se confirma la ubicación de la ruptura, se puede conectar temporalmente el cable de fibra óptica mediante la conexión de un cable de fibra óptica temporal. Esto garantizará que la red de comunicación no se vea interrumpida por la ruptura en el cable de fibra óptica y también dará tiempo para realizar el trabajo de reparación.
- Reparar el punto de ruptura: Para el punto de ruptura en el cable de fibra óptica de comunicación, generalmente se debe pelar, limpiar y pulir para preparar la fractura. Luego, se utiliza una máquina de fusión de fibras para fusionar las fibras. Al realizar la fusión de fibras, es necesario asegurarse de que la fibra dentro del cable de fibra óptica esté alineada con la línea central del cable de fibra óptica, y también prestar atención al control de temperatura y la protección de la fibra para garantizar la calidad de la fibra.
- Verificar la calidad de la reparación: Después de completar el trabajo de reparación, es necesario utilizar equipos de prueba para verificar la calidad de la reparación. Esto incluye pruebas de potencia óptica, pruebas de pérdida de inserción y pruebas de reflectancia.
Resumen
En resumen, la flexión excesiva de las fibras ópticas puede afectar la velocidad de Internet debido a la pérdida de potencia óptica, la pérdida de radiación y la fractura de la fibra. Al seleccionar los cables, elija un fabricante de fibras ópticas fiable. Es importante respetar los radios de flexión mínimos recomendados y tomar precauciones al manipular o instalar cables de fibra óptica para evitar daños. En caso de daño en la fibra óptica, se puede contactar al operador de red para realizar las reparaciones necesarias.