Equipos utilizados en las instalaciones FTTH de Movistar (7ª parte): Radio de curvatura en los cables de fibras.

Tanto en la fibras ópticas multimodo como en las monomodo se producen pérdidas cuando dichas fibras son curvadas en exceso. Este fenómeno denominado “macrobending” se visualiza de forma sencilla en el caso de las fibras multimodo utilizando la teoría de rayos. Mediante este sistema de análisis se observa como en las zonas de excesiva curvatura algunos rayos de luz o “modos” abandonarán el núcleo de la fibra por ser el ángulo de incidencia de la luz en la frontera entre núcleo y revestimiento menor que el ángulo crítico. Esta condición de ángulo de incidencia mayor que el ángulo crítico es necesaria para que se produzca el fenómeno de reflexión total que es el que explica la propagación de la luz por el núcleo de una fibra multimodo.

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En las fibras monomodo, que son las utilizadas en las redes FTTH, al circular por el núcleo un único modo o rayo de luz, la utilización de la teoría de rayos para explicar las pérdidas de macrobending no es adecuada en absoluto. En este tipo de fibras es necesario recordar que la luz circula tanto por el núcleo como por una pequeña zona del revestimiento, ocupando la zona denominada diámetro de campo modal.

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En el caso de las fibras monomodo solo existe un único modo de propagación posible, el modo fundamental, y como ya se ha indicado, avanza por el núcleo de la fibra pero también lo hace en menor medida por el revestimiento. En estos casos, la energía transmitida toma un valor máximo en el centro de la fibra y va disminuyendo de forma gradual hacia el exterior, siguiendo una curva aproximadamente de perfil gaussiano. El lugar donde la potencia transmitida toma un valor de e–² (aproximadamente 0,13) del valor máximo, determina el diámetro de campo modal. Este diámetro de campo modal es superior al diámetro verdadero del núcleo y depende también de la longitud de onda transmitida por la fibra.

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En una fibra óptica el frente de ondas transmitido debe de ser perpendicular a la dirección de desplazamiento de la luz. En las zonas exteriores de las curvaturas el frente de ondas debe de viajar más rápido que el frente de ondas que viaja por el interior de la curva, a fin de mantener la perpendicularidad con la dirección de desplazamiento de la luz. Esto trae como consecuencia que este frente de ondas es forzado a viajar por las zonas exteriores de las curvas a una velocidad mayor que la velocidad de la luz por la fibra. Como esto no es posible, la energía de este frente de ondas que circula por la parte exterior de la curva se pierde en forma de radiación.

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Cada tipo de fibra óptica tiene establecido un radio de curvatura mínimo y los propios cables de fibras ópticas tienen establecidos otros radios de curvatura distintos. En el caso de los cables de fibras ópticas es habitual además indicar el radio de curvatura mínimo durante las labores de instalación, cuando el cable está sometido a tensiones mecánicas, y el radio de curvatura mínimo durante la fase operativa del cable. Estos radios de curvatura mínimos para cables son lógicamente proporcionales al propio diámetro del cable y por lo tanto se suelen indicar o bien directamente con un valor determinado en milímetros o como un número de veces el diámetro del cable.

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Atenuación en curvaturas para varias fibras de la familia G.657

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Radio mínimo de instalación y de operación en un cable de fibras monomodo (Corning)

Es importante por tanto en la instalación de una red FTTH realizar un montaje cuidadoso de los cables de fibra óptica, tanto en la red de distribución como en las redes de distribución o dispersión, evitando radios de curvatura inferiores a los valores mínimos indicados para cada tipo de cable utilizado. Así mismo es importante asegurarse que durante la fase de operación de dichos cables no se produzcan actuaciones “incontroladas” sobre los mismos que de nuevo reduzcan el radio de curvatura por debajo del valor mínimo especificado. Puesto que los cables de la red FTTH circulan en muchos de sus tramos mezclados con otros cables de exterior, es necesario indicar de alguna manera donde se encuentran esas curvaturas que no deben de ser modificadas sin ningún tipo de control. El operador Movistar utiliza para ello en su red FTTH una cinta de color rojo en cada una de las curvas de los cables de fibra óptica, tal y como se muestra en las siguientes fotografías, obtenidas en el municipio de Villarcayo (Burgos) en la reciente instalación de la red FTTH durante los meses de julio y agosto de 2015:

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Identificación de cables de fibra óptica y de zonas de curvatura de los cables

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Identificación de la zona de curvatura en un cable de fibra óptica de Movistar

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Se señalan con cinta roja todas las zonas de curvatura de los cables de fibras

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Señalización de las curvaturas del cable de fibra óptica al salvar un obstáculo

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Señalización de la curvatura de dos cables de fibra óptica en tendido bajo fachada

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Señalización de la curvatura de dos cables de fibra óptica en tendido sobre fachada

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Identificación de las zonas de curvatura en cables de fibra óptica

Como curiosidad, cuando hay mas de un operador de FTTH dando servicio, se hace necesario identificar los cables de fibras de uno y otro operador. En el caso de Jazztel, actualmente perteneciente a Orange, se utiliza cintas de color naranja, tal y como se muestra en la siguiente fotografía.

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Blog de Carlos Beleña:  Análisis de la fibra óptica de Movistar

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