¿Cuál es la materia prima de los cables de fibra óptica?

Los cables de fibra óptica han revolucionado las telecomunicaciones, ofreciendo una transmisión de datos de alta velocidad a largas distancias con una pérdida de señal mínima. Pero, ¿qué es exactamente lo que hace que estos cables avanzados? Las materias primas utilizadas en la construcción de cables de fibra óptica juegan un papel crucial en su rendimiento, durabilidad y fiabilidad. Aquí hay un desglose de los materiales clave involucrados:

1. fibra óptica (núcleo y revestimiento)

La materia prima más crítica en los cables de fibra óptica es la fibra óptica en sí. Las fibras ópticas constan de dos componentes principales: el núcleo y el revestimiento.

Núcleo: El núcleo es la parte central de la fibra, donde viaja la luz. Por lo general, está hecho de vidrio de sílice ultrapuro (SiO₂), aunque los núcleos de plástico se utilizan en ciertas aplicaciones. La pureza del vidrio es esencial para minimizar la pérdida de señal luminosa (atenuación) en largas distancias.

Revestimiento: Rodeando el núcleo está el revestimiento, que también está hecho de vidrio de sílice pero tiene un índice de refracción más bajo. Esta diferencia en el índice de refracción entre el núcleo y el revestimiento asegura que las señales de luz permanezcan dentro del núcleo reflejándose de vuelta en el límite núcleo-revestimiento. Esta reflexión interna total es clave para la transmisión eficiente de la luz.

2. Materiales de revestimiento

Para proteger las delicadas fibras ópticas, están recubiertas con un material protector. La materia prima principal para este recubrimiento es el acrilato, un tipo de polímero que se aplica en capas para proteger las fibras de vidrio de la humedad, la abrasión y otros peligros ambientales.

Revestimiento primario: esta es la primera capa de protección alrededor del revestimiento, típicamente hecha de un acrilato curado por UV. Amortiguan la fibra y la protegen de las fuerzas externas.

Recubrimiento secundario: una segunda capa protectora hecha de materiales poliméricos más duros, como poliamida o polietileno, agrega resistencia y protege aún más la fibra del daño mecánico.

3. Materiales de fortalecimiento

Para dar a los cables de fibra óptica la resistencia mecánica que necesitan para la instalación y para protegerlos de estirarse o romperse, se añaden materiales de refuerzo. Estos son típicamente hechos de:

Hilo de aramida: comúnmente conocido como Kevlar, el hilo de aramida es una fibra sintética fuerte que proporciona resistencia a la tracción, evitando que las fibras ópticas se dañen durante la instalación o bajo tensión.

Varillas de fibra de vidrio: a veces, se utilizan varillas de fibra de vidrio u otras varillas de refuerzo para aumentar la rigidez del cable y evitar la flexión.

4. materiales de la chaqueta

La cubierta protectora exterior, conocida como la chaqueta, está hecha de materiales duraderos que protegen todo el cable de factores ambientales como el agua, los productos químicos, el calor y la radiación UV. Los materiales primarios utilizados para las chaquetas incluyen:

Polietileno (PE): el polietileno de alta densidad (HDPE) se usa comúnmente para cables para exteriores debido a su tenacidad, flexibilidad y resistencia a la radiación UV y la humedad.
Cloruro de polivinilo (PVC): A menudo utilizado para cables interiores, el PVC ofrece una buena resistencia a las llamas y flexibilidad.

Elastómeros termoplásticos (TPE): en algunos casos, el TPE se utiliza para cables que requieren una mayor flexibilidad y durabilidad.

5. materiales de bloqueo de agua

Para instalaciones al aire libre y subterráneas, los cables de fibra óptica a menudo están expuestos a la humedad, lo que puede dañar las fibras. Los materiales de bloqueo de agua se utilizan para proteger las fibras de la entrada de agua. Estos materiales incluyen:

Geles de bloqueo de agua: se aplican dentro del cable para evitar que el agua se filtre en el núcleo.

Cintas o hilos hinchables en agua: Estos materiales se expanden al entrar en contacto con el agua, sellando cualquier espacio y manteniendo las fibras secas.

6. Ripcords

Los cordones de rasgado son hilos delgados y fuertes hechos de materiales sintéticos como nylon o poliéster. Están incrustados dentro de la cubierta del cable para que sea más fácil pelar la chaqueta para la instalación o el mantenimiento.

Conclusión

Las materias primas utilizadas en los cables de fibra óptica, que van desde el vidrio de sílice ultra puro para el núcleo y el revestimiento, hasta polímeros como el polietileno y el hilo de aramida para protección y resistencia, se seleccionan cuidadosamente para garantizar un rendimiento, durabilidad y resistencia ambiental óptimos. Estos materiales trabajan juntos para proporcionar la transmisión de datos confiable y de alta velocidad por la que se conocen las redes de fibra óptica, convirtiéndolas en un componente esencial de la infraestructura moderna de telecomunicaciones.