Explicación del núcleo del cable de fibra óptica: estructura, tipos, tamaño y selección

El núcleo es el centro conductor de luz de un cable de fibra óptica. En la fibra de comunicaciones ordinaria, se trata de un núcleo de vidrio de 9 µm en el cable monomodo, o de 50 µm o 62,5 µm en el cable multimodo, rodeado por un revestimiento de 125 µm. Ese diámetro del núcleo y el perfil del índice de refracción establecen el recuento de modos, la atenuación, la sensibilidad a la curvatura, la pérdida de empalme y los transceptores que funcionarán en cada extremo de la fibra. Es fácil pasar por alto una discrepancia en el núcleo en una cotización y es costoso descubrirla después de la instalación; Esta guía cubre las comprobaciones prácticas.

Qué hace el núcleo y cómo viaja la luz

El núcleo transporta la luz por reflexión interna total, no por un tubo hueco. Generalmente es sílice de alta pureza, dopada para elevar su índice de refracción ligeramente por encima del revestimiento. La luz lanzada dentro del ángulo de aceptación se refleja en el límite entre el núcleo y el revestimiento y permanece en el núcleo. La apertura numérica y el diámetro del núcleo deciden cuántos caminos o modos admite la fibra. La fibra monomodo tiene un núcleo de 8 a 10 µm y un diámetro de campo modal cercano a 9,2 µm a 1310 nm; La fibra multimodo utiliza un núcleo más ancho, por lo que varios modos viajan a la vez. El revestimiento de 125 µm, no el núcleo, es la referencia de alineación mecánica para conectores y empalmes. Las dimensiones del recubrimiento y del buffer (a menudo 250 µm y 900 µm) son importantes al seleccionar decapantes, conectores y bandejas de cierre. Para obtener una visión más amplia de las capas de cables, consulte esta guía para construcción de cables de fibra óptica .

Núcleo monomodo versus núcleo multimodo: una comparación práctica

El núcleo monomodo es el predeterminado cuando la distancia y el presupuesto de pérdidas son importantes; El modo multimodo es la opción práctica para enlaces cortos y de gran número. La tabla resume las tallas habituales y dónde encaja cada una.

Los sistemas monomodo suelen hacer referencia a ITU-T G.652.D para enlaces metropolitanos y de acceso estándar de baja pérdida, o G.657.A1/A2, donde se esperan curvas más cerradas. Los sistemas multimodo utilizan núcleos de 50 µm en grados OM3, OM4 y OM5; Los núcleos de 62,5 µm permanecen en las plantas OM1/OM2 heredadas. El tamaño del núcleo por sí solo no garantiza el rendimiento: el ancho de banda modal, la construcción de la cubierta y la calidad del conector también son importantes. Un empalme de 50 µm a 62,5 µm no es una conexión neutra; la falta de coincidencia del núcleo produce pérdida y reflexión, por lo tanto, mantenga los dos tipos de fibra en enlaces separados o utilice un acondicionador de modo especialmente diseñado cuando el diseño lo permita.

Tamaño del núcleo, tolerancia y ajuste del conector

El tamaño nominal del núcleo es un objetivo de especificación, no una garantía de fabricación hasta el tercer decimal. Los estándares permiten tolerancias en el diámetro del núcleo, la no circularidad del núcleo y la concentricidad del núcleo/revestimiento. Esas tolerancias afectan la pérdida de empalme y la alineación del conector, especialmente en conectores terminados en campo. Para una fibra de revestimiento de 125 µm, el casquillo del conector alinea el revestimiento; el núcleo debe estar cerca del centro. Un error de concentricidad elevado puede aumentar la pérdida incluso cuando la impresión del cable indica 9/125 µm. La práctica de campo también es importante: pele sin mellar el revestimiento, corte dentro del límite de ángulo del fabricante del conector y use la funda correcta de 250 µm o 900 µm. Los ensambles terminados en fábrica eliminan el pulido de campo y las variables de epoxi del enlace.

Cable de conexión de fibra dúplex monomodo LC UPC a LC UPC Cable de conexión LC/UPC dúplex monomodo para transmisión de señal de fibra; Revise los detalles del conector y el presupuesto de pérdidas antes de comparar opciones de enlace monomodo. Ver producto →

Cómo Core Choice cambia la pérdida, la distancia y el costo

La elección del núcleo cambia el presupuesto de pérdidas más de lo que muchos compradores esperan. La fibra monomodo tiene una atenuación menor a lo largo de la distancia; La fibra multimodo puede utilizar ópticas de corto alcance y de menor costo. Un enlace monomodo típico puede presupuestarse cerca de 0,35 dB/km a 1310 nm y 0,20 dB/km a 1550 nm, mientras que la pérdida multimodo OM3/OM4 a 850 nm suele ser de alrededor de 3,5 dB/km. Esas cifras son puntos de partida, no una garantía de diseño; los empalmes, conectores y dobleces añaden pérdidas. La distancia también interactúa con la velocidad. La fibra OM4 de 50 µm se utiliza a menudo para enlaces de 100G a aproximadamente 150 m, mientras que la fibra monomodo puede transportar la misma velocidad a lo largo de kilómetros. Si una cotización mezcla cables de conexión de 62,5 µm y 50 µm, la falta de coincidencia del núcleo puede agregar pérdidas en cada transición. Construya el presupuesto a partir del tamaño real del núcleo, no del color del conector.

Tipos de núcleos más allá del vidrio estándar

No todos los núcleos son barras de sílice sólida. La fibra G.657, insensible a la flexión, modifica el perfil del índice de refracción para que la luz permanezca guiada en radios más estrechos, lo que ayuda en gabinetes abarrotados y elevadores interiores. La fibra de núcleo hueco guía la luz en un centro lleno de aire; Puede reducir la latencia y los efectos no lineales, pero no es un reemplazo directo para cada conector y proceso de empalme. La fibra que mantiene la polarización agrega elementos de tensión alrededor del núcleo para preservar la polarización, y la fibra con revestimiento reducido utiliza un revestimiento de 80 µm para bobinas compactas. Estos núcleos de especialidad se seleccionan por una razón; Confirme la compatibilidad de conectores, empalmes y equipos de prueba antes de estandarizarlos.

Lista de verificación de adquisiciones para la selección de cables basados en núcleos

Especifique el núcleo y el revestimiento juntos, no sólo "monomodo" o "multimodo". Una orden de compra que dice solo “fibra de 9 µm” omite el revestimiento, el revestimiento, la clase de curvatura y la construcción del cable. Utilice las siguientes comprobaciones.

• Indique el núcleo/revestimiento, por ejemplo, monomodo de 9/125 µm o multimodo de 50/125 µm.
• Nombre el estándar de fibra y la clase de curvatura: G.652.D, G.657.A1/A2, OM3, OM4 u OM5.
• Proporcione límites de atenuación y pérdida por curvatura en las longitudes de onda operativas.
• Haga coincidir los conectores y empalmes con el tipo de fibra; no mezcle 50 µm y 62,5 µm en un canal.
• Verifique la construcción del cable, el bloqueo de agua, el material de la cubierta y la clasificación de tracción de la ruta.
• Requerir resultados de pruebas: pérdida de inserción, pérdida de retorno y rastreo OTDR cuando corresponda.

Para conductos exteriores o rutas aéreas, la construcción del cable debe coincidir con el núcleo. Un cable de tubo holgado trenzado estilo GYTS es una opción para conductos y plantas exteriores aéreas, con el número de núcleos y el tipo de fibra fijados en el orden.

Cable de fibra óptica para exteriores GYTS para conductos y rutas aéreas Cable de tubo suelto trenzado colocado para instalación aérea y de tubería fuera de la planta; Verifique el recuento de fibras y la construcción para el despliegue de conductos o antenas. Ver producto →

Preguntas frecuentes

¿El núcleo es siempre de vidrio?

Generalmente sí para fibra de comunicaciones; el núcleo es sílice dopada, mientras que la fibra óptica de plástico utiliza un núcleo de plástico para enlaces muy cortos. La fibra de núcleo hueco es un caso especial que guía la luz principalmente en el aire. Para cables estándar monomodo y multimodo, suponga un núcleo de vidrio y utilice la hoja de datos para confirmar la calidad.

¿Un núcleo más grande transporta más datos?

No. Un núcleo multimodo más grande admite más modos, pero la capacidad total depende de la tecnología del transceptor, el ancho de banda modal y la distancia. El pequeño núcleo del monomodo transporta más datos a largas distancias porque evita la dispersión modal.

¿Puedo empalmar de 50 µm a 62,5 µm?

No como una práctica normal. El desajuste central genera pérdidas y reflejos, y el resultado puede pasar una prueba de continuidad rápida pero no superar un presupuesto de pérdidas. Mantenga 50 µm y 62,5 µm en enlaces separados a menos que un acondicionador de modo diseñado sea parte del plan.

¿Cómo confirmo el tamaño del núcleo en el campo?

Lea la impresión del cable y la hoja de datos, luego verifique el tipo de fibra en el panel de conexiones. El tamaño del núcleo no es visible de forma fiable en el extremo del conector. Utilice un OTDR y un medidor de potencia para detectar pérdidas y verifique la compatibilidad del conector y el transceptor antes de tirar del cable.

El núcleo del cable de fibra óptica es pequeño, pero establece las reglas ópticas para todo el enlace. Haga coincidir el tamaño del núcleo, el estándar, la clase de curvatura, el conector y el transceptor en la etapa de diseño; luego pruebe la pérdida instalada con el presupuesto. Este enfoque evita las sorpresas más comunes relacionadas con los núcleos: una discrepancia de 62,5/50 µm, una ruta sensible a la curvatura o un conector que alinea el revestimiento pero no el centro portador de luz.