Cómo calcular correctamente una línea de fibra óptica.
No es más difícil que calcular las pérdidas en cables de cobre comunes.
Aún más fácil.
Solo necesitas acostumbrarte a la terminología adoptada. por fibra óptica.
Por ejemplo, los fabricantes de equipos de recepción/transmisión proporcionan en sus descripciones el llamado «presupuesto óptico», es decir pérdidas permitidas de la señal óptica a lo largo de todo el camino desde el transmisor hasta el receptor.
Considere el sistema de transmisión de señal de video TC4641 — TS4642.
Para ello está indicado un presupuesto óptico de 16 dB. Esto significa que las pérdidas de transmisión permitidas son 16 dB.
Estimemos para cuántos kilómetros de transmisión será suficiente.
1) Prevemos inmediatamente un margen de reserva para un deterioro inesperado de parámetros del cable a lo largo del tiempo (3 dB). La reserva no cabe en el bolsillo. Seguramente en algún momento alguien tire de los conectores o pise el cable. La rotura no se romperá, pero las pérdidas aumentarán.
2) Dado que estamos hablando de kilómetros, entonces el tramo principal de tendido es obviamente a lo largo de la calle. Los cables exteriores son incómodos y, por regla general, incluso inadecuados para su instalación en interiores (incluidos los requisitos de seguridad contra incendios). Generalmente, inmediatamente después de ingresar al edificio, el cable externo se conecta al interno, que ya va al equipo.
Pérdidas en tales cruces — 2 veces 0,5 dB. Estas pérdidas se pueden reducir si las fibras se sueldan con mucho cuidado (hasta 0,05 dB), pero en la práctica se utilizan más a menudo abrazaderas mecánicas que soldadura, y soldar en el campo sin las manos más experimentadas puede dar los mismos 0,5 dB. En principio, estas pérdidas se pueden evitar por completo, pero entonces habrá que colocar el equipo cerca del punto de entrada del cable al edificio y cortar con mucho cuidado las fibras desnudas y desprotegidas que emergen de la funda.
3 ) Quedan 12 dB. Digamos que utilizamos un cable con un nivel de pérdida nominal de 3 dB/km. Si tenemos en cuenta que, en promedio, habrá que aumentar el cable una vez por kilómetro durante la instalación (o durante reparaciones posteriores), entonces los 12 dB restantes deberán dividirse por 3,5. Resultan ser unos 3,5 km.
4) Sin embargo, eso no es todo. Ahora veamos otro parámetro en el pasaporte del equipo — banda de frecuencia de la señal. Dicho sistema implementa una transmisión de modulación de frecuencia de alta calidad libre de problemas de inestabilidad de atenuación. Ancho de banda de fibra requerido — 100 megaciclos. Miramos los parámetros del cable y — ¡oh horror! — el cable seleccionado tiene sólo 250 MHz*km. Por tanto, la longitud permitida es de sólo 2,5 km.
Tendremos que elegir otro cable, esta vez elegimos el que tiene la banda de frecuencia más amplia, que es — 600 MHz por kilómetro.
¡Debería ser suficiente para 6 km! Eso sí: este cable tiene un diámetro de fibra de 50 micras. Esto es menos que los 62,5 micrones estándar, por lo que (según las especificaciones del transmisor) será posible introducir una potencia de señal óptica significativamente menor en esta fibra (3 dB).
Esta vez surge la limitación de longitud. de la atenuación de amplitud habitual, por lo que la longitud de cable permitida será (12-3)/3,5, es decir de nuevo unos 2500 metros.
Por supuesto, esto es mucho más de lo que se puede lograr con un cable de cobre incluso con el uso de amplificadores correctores. Y los cálculos se realizaron para la opción más barata, a una longitud de onda de 850 nm.
Si 2,5 km no te bastan, basta con llevar la versión de 1300 nm de receptores y transmisores.
Hay cables decentes en este rango que tienen una atenuación de 0,8-0,9 dB/km y una banda de frecuencia — hasta 1000 MHz/km, por lo que 10 km es una distancia muy realista.
Si esto no es suficiente para usted, tendrá que utilizar los llamados sistemas monomodo.
Los láseres que se utilizan en ellos (no tengáis miedo de esta palabra, son láseres semiconductores, los mismos que en los reproductores de CD) permiten trabajar con fibra muy fina (monomodo), con un diámetro de sólo 9 micrones, y proporcione tal potencia que las pérdidas permisibles (presupuesto óptico) sean de 25 a 30 dB, y en una longitud de onda aún mayor — 1550 nm.
En este rango, las pérdidas en el cable son aún menores, el resultado es — 100 km sin problemas.
Si no recuerda los problemas menores como tender tramos sólidos de cable a lo largo de 5 km, soldar todas las conexiones y, en general, la necesidad de evitar accidentes, — como un radio de curvatura demasiado pequeño o un ángulo excesivamente grande con respecto a la horizontal (los parámetros de las fibras se deterioran un poco si soportan al menos su propio peso).
Sin embargo, durante 30 kilómetros un sistema de este tipo funcionará , incluso si tomas &# 171;algunos» cable, tírelo «de alguna manera» y conecte los extremos de plastilina en los conectores del transmisor y el receptor.