La atenuación se refiere a la pérdida de intensidad de la señal a medida que viaja a lo largo de la fibra óptica. Esta pérdida puede deberse a diversos factores, como las características de fabricación de la fibra, componentes a lo largo de la red, y factores externos o elementos pasivos en el trayecto de la señal. La atenuación se mide en dB (decibelios), que indica la reducción de la potencia de la señal en comparación con su valor original.
Cabe destacar que el dB no tiene unidades propias; es una relación logarítmica entre dos magnitudes, y se expresa como: 10 log(P1/P2)
Tipos de atenuaciones
Perdidas Intrínsecas:
Se originan debido a las propiedades inherentes del material de la fibra óptica y el diseño de la propia fibra. Son inherentes al propio medio de transmisión y no dependen de factores externos o del proceso de instalación.
Afectan factores como la composición del vidrio, sus impurezas, etc., y no se pueden eliminar.
Absorción: Esta pérdida de potencia ocurre porque parte de la energía de la señal es absorbida por el material del núcleo de la fibra, generalmente vidrio dopado con impurezas específicas para modificar sus propiedades ópticas. Las impurezas y defectos en el material de la fibra, así como las longitudes de onda específicas de la luz transmitida, determinan la cantidad de absorción que se produce.
Dispersión de Rayleigh: Ocurre cuando la luz choca con partículas muy pequeñas y se dispersa en diferentes direcciones. En las fibras ópticas, estas partículas diminutas están presentes de manera natural debido al proceso de fabricación. Este fenómeno causa que parte de la luz se pierda mientras viaja por la fibra, limitando la distancia que puede recorrer sin necesitar un refuerzo.
- Atenuaciónporlongitud de onda: La atenuación en las fibras ópticas varía con la longitud de onda debido a fenómenos como la dispersión y la absorción. A longitudes de onda más cortas, la dispersión cromática es más prominente, causando que las señales se dispersen y superpongan menos eficientemente. En longitudes de onda más largas, la atenuación puede ser más influenciada por la absorción del material de la fibra óptica o impurezas en su estructura.
Perdidas Extrínsecas:
Se deben a factores externos que condicionan la geometría de la fibra. Estas pérdidas se deben a cómo se maneja, instala y conecta la fibra óptica.
Ejemplo: Mal cableado, empalme, curvaturas o microcurvaturas excesivas, roturas o cortes, etc. Se pueden reparar.
Insert loss (Pérdida de inserción)
Las pérdidas de inserción ocurren cuando hay una disminución en la potencia de la señal de luz al pasar a través de una conexión o empalme en la fibra óptica. Esto puede suceder debido a una mala alineación de los núcleos de las fibras, imperfecciones en las superficies de los conectores o suciedad y contaminantes en las conexiones. Piensa en ello como si estuvieras tratando de encajar dos piezas de una manguera y el agua pierde presión debido a que no están bien alineadas o porque hay algo bloqueando el flujo.
Return loss (Pérdida de retorno)
Las pérdidas de retorno óptico, también conocidas como reflectancia, se refieren a la luz que se refleja de nuevo hacia la fuente en una interfaz de conexión en lugar de continuar a través de la fibra óptica. Esto puede ser causado por desajustes en los índices de refracción, imperfecciones o suciedad en las superficies de los conectores. Imagina que estás hablando por un tubo telefónico y, en lugar de que tu voz llegue al otro extremo, parte de ella se refleja de vuelta hacia ti debido a un mal acoplamiento entre las partes del tubo. Las pérdidas de retorno pueden afectar la calidad de la señal y deben ser minimizadas para asegurar una transmisión eficiente de datos en la red.
Micro/Macro curvaturas: Las macrocurvaturas son grandes curvaturas o dobleces en la fibra que provocan pérdidas significativas de luz al forzarla a salir del núcleo. Por otro lado, las microcurvaturas son pequeñas y frecuentes curvaturas o irregularidades en la fibra, generalmente causadas por presiones o deformaciones menores, que pueden dispersar la luz y también ocasionar pérdidas, aunque de menor magnitud en comparación con las macrocurvaturas.
- Otros factores externos: Condiciones climáticas adversas pueden afectar físicamente los cables ópticos, como la humedad, temperaturas extremas, o ráfagas de vientos que también pueden contribuir a este tipo de atenuación de forma momentánea o permanente.
Otros fenómenos que afectan al rendimiento en la fibra óptica:
Dispersión Cromática – CD: Es un fenómeno que ocurre cuando las diferentes longitudes de onda de luz viajan a distintas velocidades a través de la fibra óptica. Esto se debe a que el índice de refracción de la fibra varía según la longitud de onda. Como resultado, las distintas partes de un pulso de luz llegan en momentos diferentes, lo que puede hacer que los pulsos se mezclen y la señal se vuelva menos clara, reduciendo la capacidad de transmisión en los sistemas de comunicación óptica de alta velocidad.
Dispersión del Modo de Polarización PMD: Es un fenómeno en las fibras ópticas que hace que diferentes polarizaciones de la luz viajen a distintas velocidades, separando temporalmente los pulsos de luz. Esto sucede debido a pequeñas irregularidades o asimetrías en la fibra, que pueden aparecer durante su fabricación o instalación. PMD es especialmente problemático en sistemas de comunicación óptica de alta velocidad y largas distancias, ya que puede distorsionar las señales y reducir la calidad de la transmisión.
