FÍSICA ÓPTICA DE TRANSMISIÓN

Longitudes de Onda y Ventanas Ópticas

Análisis del espectro infrarrojo medido en nanómetros (nm), dispersión cromática, coeficientes de atenuación y sistemas de multiplexación densa.

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Espectro Infrarrojo y Ventanas de Transmisión

La longitud de onda, cuantificada rigurosamente en nanómetros (nm), representa la región o frecuencia espectral de la luz láser infrarroja (invisible para el ojo humano) modulada por un transceptor para transportar flujos binarios. En el diseño de la Capa 1, no define una categoría estructural de cable, sino la variable operativa del núcleo que rige la distancia, la atenuación y el ancho de banda efectivo del enlace óptico.

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Análisis Específico de Ventanas Ópticas

El silicio de la fibra óptica cuenta con tres regiones predeterminadas de comportamiento físico estable denominadas ventanas de transmisión:

Ventana Corta: 850 nm Medio: Multimodo (MMF)

Es la opción estándar para redes locales interiores y centros de datos. Emplea fuentes de luz láser de bajo costo tipo VCSEL. Su alcance geográfico está limitado a rangos entre 300 y 550 metros debido a una alta dispersión modal en el núcleo de 50 µm. Se identifica en campo con anillos de extracción de color negro o beige.

Ventana Cero-Dispersión: 1310 nm Medio: Monomodo (SMF)

Representa el equilibrio óptimo entre costo de hardware y distancia de transporte. Coincide con el punto de mínima dispersión cromática de la fibra monomodo estándar (G.652), previniendo que los pulsos se ensanchen o distorsionen prematuramente. Soporta distancias de 10 a 40 km en campus y accesos metropolitanos. Identificación: anillo azul.

Ventana de Mínima Atenuación: 1550 nm Medio: Monomodo (SMF)

Diseñada exclusivamente para trayectos de larga distancia (Long-Haul). Ofrece el coeficiente de pérdida de potencia óptica más bajo del silicio, limitando la atenuación a solo ~0.20 dB/km (frente a los 0.35 dB/km de la ventana de 1310 nm). Ideal para backbones nacionales, enlaces submarinos y distancias de 40 a 80 km (escalables mediante amplificación óptica EDFA). Identificación: anillo amarillo o verde.

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Matriz de Rendimiento Espectral

Parámetro Técnico 850 nm 1310 nm 1550 nm
Medio Compatible Multimodo (MMF) Monomodo (SMF) Monomodo (SMF)
Atenuación Típica Alta (~2.5 a 3.0 dB/km) Media (~0.35 dB/km) Mínima (~0.20 dB/km)
Ámbito de Uso Interior de Edificios / DC Redes de Campus / MAN Larga Distancia / Core WAN
Costo de Componentes Económico (VCSEL) Moderado Elevado (Láser de precisión)
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Arquitecturas de Multiplexación por División de Onda

Para maximizar la rentabilidad de las infraestructuras ópticas sin necesidad de realizar costosos tendidos adicionales, la ingeniería implementa sistemas de división espectral:

CWDM (Coarse WDM)

Divide el espectro en hasta 18 longitudes de onda individuales (desde los 1270 nm hasta los 1610 nm) con una separación amplia de 20 nm entre canales. Permite acoplar múltiples servicios independientes en un solo par de hilos a costo moderado.

DWDM (Dense WDM)

Lleva el medio físico al límite tecnológico. Estrecha la separación de canales a distancias milimétricas de 0.8 nm o 0.4 nm. Al inyectar más de 80 longitudes de onda distintas de forma simultánea, multiplica masivamente la capacidad de transmisión en backbones globales.

Nota de ingeniería en planta externa: aunque existen cables de acondicionamiento de modo (Mode-Conditioning Patch Cords) que habilitan el uso excepcional de láseres de 1310 nm sobre hilos multimodo, la práctica recomendada dicta emparejar la longitud del transceptor con la física nativa del núcleo para evitar penalizaciones por dispersión.

Siguiente paso

Laboratorio de Medición Óptica

Potencia en dBm, atenuación real y selección de módulo.