Diseño y construcción de los cables ópticos

Las fibras ópticas vienen siendo utilizadas en la fabricación de numerosos elementos característicos de los, modernos sistemas. El diseño, y fabricación de los cables de fibra óptica deben evitar la fragilidad que caracteriza a las fibras, asegurando que no aumenten significativamente las pérdidas de transmisión. Estas pérdidas suponen un debilitamiento de las señales o impulsos y son un fenómeno general de la telecomunicación. Se subsanan de diversos modos. Esto se lleva a cabo, en las fibras ópticas, mediante los amplificadores de luz láser anteriormente descritos.A la hora de prever el debilitamiento o reforzamiento de la señal, estos cables deben estar en condiciones de soportar manipulaciones similares a las que tienen lugar en los cables normales: doblamientos, anudamientos, obstáculos, violencia exterior, calor, etcétera. Al construirse los cables de fibra óptica deben consignarse, por tanto, diversos factores o propiedades.

En lo referente a los factores ópticos debe considerarse el número de fibras que se necesitan para lograr la capacidad de transmisión requerida; la atenuación de las señales a la longitud de onda especificada; la dispersión de impulsos y la apertura numérica.

Respecto a los factores mecánicos, se tienen en cuenta propiedades de tracción; resistencias a la compresión radial, a la flexión, al doblado en frío, a la abrasión y a la vibración, y los factores de protección ambiental.

En lo que respecta a los problemas de construcción, se tienen en cuenta el material y dimensiones del núcleo, cubierta y recubrimientos de protección -a las fibras así como el material y dimensiones de la envoltura del cable.

Recubiertas de plástico

Para aumentar la resistencia a la tracción y protegerles contra las influencias ambientales, las fibras se recubren de plástico con un alto módulo de elasticidad. Las fibras, ya recubiertas de plástico se pueden considerar como las unidades básicas de construcción para el diseño industrial, de cables, al igual que sucede con los hilos metálicos aislados en las típicas conducciones del tendido eléctrico.

En la construcción del cable óptico se dispone un elemento de resistencia mecánica que facilite que el cable bajo condiciones de fuerte tensión tenga un pequeño alargamiento, por ejemplo 0,5-1,0 %, al mismo tiempo que tiene flexibilidad suficiente para, permitir su arrollamiento alrededor de un radio pequeño.

Una vez han sido recubiertas las fibras ópticas con este plástico de alta resistencia mecánica intrínseca, se dispone dentro del cable, para que cuando éste se curve o se tense, el alargamiento por unidad de longitud de fibra permanezca dentro del límite establecido para el cable. Se disponen también otros componentes cuya función radica en proteger las fibras recubiertas contra las influencias ambientales que pueden dar origen a deterioros de sus características ópticas.

La posición ideal de cualquiera de los dos primeros componentes para que admitan una máxima flexibilidad con un alargamiento longitudinal mínimo es en el eje neutro del cable, y en consecuencia son posibles dos tipos de construcción, con un componente colocado al rededor del otro. Los dos sistemas tienen ventajas específicas. Un elemento de resistencia mecánica colocado centralmente proporciona una flexibilidad máxima, pero si se coloca alrededor de las fibras puede protegerlas contra fuerzas de comprensión radial.

La capacidad de transmisión de las fibras ópticas es tal que la mayor parte de las necesidades actuales se pueden satisfacer mediante cables que contienen un número relativamente pequeño de fibras, y la construcción vista anteriormente en la que éstas se disponen en una sola capa es eminentemente adecuada hasta ocho o diez fibras. Sin embargo, en un futuro próximo es probable que se produzca una demanda de cables con muchas más fibras, lo que requerirá modificaciones del diseño.