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Cable óptico – todo lo que deberías saber

2019-08-12

 Cable óptico – todo lo que deberías saber

El cable óptico contiene filamentos de fibra óptica en el interior. Las propiedades físicas de la transmisión de datos por medio de una onda de luz modulada (en lugar de la corriente eléctrica) significan que la transmisión no se ve afectada por ningún factor externo. Actualmente, esta solución se utiliza con mayor frecuencia para transmitir una señal e imagen de audio digital, así como otros datos. ¿Qué más vale la pena saber sobre él? Detalles en el artículo a continuación.

En este artículo conocerás:

¿Qué es un cable óptico?

El cable óptico es un tipo de cable en el que la transmisión de datos es una onda de luz. Por lo tanto, este tipo de cable también se llama de fibra óptica. Para la construcción de la veta principal, generalmente se usa vidrio o plástico con muy buenas propiedades ópticas, en contraste con la mayoría de los cables utilizados actualmente, donde el portador de datos es un impulso eléctrico, y el núcleo está hecho de material conductor. La fibra óptica está hecha principalmente de fibras dieléctricas, a través de las cuales se transmite a alta velocidad información en forma de onda de luz compleja (haz de luz). Los datos enviados de esta manera alcanzan la meta de forma inalterada, por lo que en teoría este tipo de transferencia de información no tiene pérdidas.

El uso de cables ópticos garantiza la resistencia completa de la señal transmitida a la distorsión causada por las condiciones climáticas y la influencia de los dispositivos eléctricos vecinos (que generan interferencias electromagnéticas) y una baja pérdida de transmisión. La distancia tampoco se ve afectada por la calidad de la señal: un cable óptico eficiente mantiene propiedades invariables incluso en distancias muchas veces mayores entre el principio y el final del cable. Otra ventaja del cable óptico es la ausencia total de interacciones electromagnéticas generadas en dispositivos cercanos y ninguna diferencia potencial en el cable.

El cable óptico - propiedades

Los cables ópticos se pueden dividir debido al material del que están hechos (vidrio, plástico, semiconductor), la geometría interna (plana, rayada, fibrosa), la estructura del modo (monomodo o multimodo), la distribución del índice de refracción (paso, gradiente), así como el estándar del conector.

La geometría interior del cable

La fibra planar se compone de tres capas. La capa intermedia tiene el mayor índice de refracción, y la luz queda atrapada en ella debido a la reflexión interna total. Un cable óptico de banda permite que el haz se propague en dos direcciones. La fibra óptica tiene un núcleo compuesto por una pluralidad de fibras independientes.

Material

Las más eficaces en funcionamiento son las fibras ópticas de vidrio. Permiten la transferencia de datos a alta velocidad y larga distancia. Los cables con un núcleo de plástico y semiconductor se utilizan principalmente para la transmisión local de información entre dispositivos.

Estructura del modo

Las fibras ópticas monomodo y multimodo difieren principalmente en el grosor del núcleo. En el caso de cables monomodo, el grosor estándar suele ser de 8-10μm, y la onda se propaga en paralelo (o casi paralelo) al eje del cable. El diámetro del núcleo conductor multimodo suele ser de 50 o 62,5μm, y la onda se propaga a través de múltiples rutas simultáneamente.

Distribución del índice de refracción

Los cables de salto óptico se caracterizan por un cambio gradual en el índice de refracción entre el núcleo del cable y su cubierta. Por el contrario, en las fibras ópticas de gradiente, este cambio se produce de manera suave (transición gradual desde el valor más alto en el eje central hasta el más bajo en el límite con la funda).

Conector

Actualmente, los tipos más populares de cables ópticos son cables terminados con un enchufe TOSLINK o Mini TOSLINK.

TOSLINK

TOSLINK es una interfaz estándar que permite la transmisión de señales de audio digital en forma de onda de luz con un cable de fibra óptica con un diámetro de aproximadamente 1mm. Se utiliza en equipos de cine en casa, ordenadores, tarjetas de sonido, consolas de videojuegos y muchos otros dispositivos de uso común. TOSLINK fue desarrollado en detalle y patentado en 1983 por la conocida empresa japonesa Toshiba. De ahí el nombre característico: TOS de Toshiba y LINK de la palabra inglesa para 'conexión'.

La tecnología garantiza la transmisión con la ayuda de impulsos de luz roja, cuya longitud de onda es de aproximadamente 660nm. Inicialmente, el rendimiento de datos para las aplicaciones Fast Ethernet y FireWire fue de aproximadamente 3.1Mb/s. Hoy en día, es posible alcanzar velocidades de hasta 125Mb/s. El ancho de banda máximo de la versión actual del cable de audio se establece en 25Mb/s; este nivel garantiza una excelente transmisión de datos de audio.

Mini TOSLINK

El segundo tipo de estándar de cable óptico también popular es – Mini TOSLINK, p.ej. CLIFF FM65010. El conector para este cable se basa en el popular conector de minijack de 3,5mm. Inicialmente, esta solución se usó solo en dispositivos móviles (debido al menor tamaño de la conexión, lo que facilita el uso más conveniente en equipos portátiles). Hoy en día, los fabricantes de equipos electrónicos utilizan cada vez más los cables Mini TOSLINK en sus dispositivos RTV. El conector del cable óptico Mini TOSLINK tiene el extremo de la fibra en el enchufe

Cable óptico – Uso

Debido a sus propiedades especiales, los cables ópticos se utilizan en muchas áreas, incluyendo Sistemas de audio, telecomunicaciones, medicina o automatización industrial. Funcionan bien en condiciones difíciles que a menudo descalifican el uso de cables comunes. Permiten el funcionamiento eficiente de los dispositivos a grandes altitudes, en temperaturas extremas y en presencia de fuertes perturbaciones electromagnéticas. Los cables ópticos son perfectos para la transmisión de audio y video sin pérdida: en lugar del cable HDMI tradicional, el cable óptico para cine en casa será perfecto.

¿Qué cable óptico elegir?

Hay muchos cables ópticos en el mercado. La condición obvia es la selección adecuada del conector para su dispositivo. Sin embargo, también hay otros criterios importantes que le permiten especificar qué cable óptico debe usarse en su caso.

Longitud del cable

Lo más importante es ajustar la longitud del cable para su uso futuro. En el caso de cables que utilizan señales eléctricas como portadores de información, la calidad de la transmisión de datos disminuye junto con el aumento de la longitud del cable. El cable óptico siempre garantiza la misma calidad de señal, independientemente de la longitud del cable. Sin embargo, cabe señalar que Toshiba (el creador del estándar TOSLINK) especificó en la especificación oficial que la longitud del cable no debe superar los 10m. Si se cumple esta condición, la calidad de la conexión depende solo de la clase y la eficiencia de los dispositivos que transmiten y reciben la señal luminosa.

Banda

Los valores óptimos están en el conjunto de aproximadamente 9MHz a 11MHz. Los fabricantes hacen que el precio del producto dependa de la fibra utilizada en él. Los materiales con propiedades más favorables permiten al cable operar frecuencias de transmisión más altas, mientras que el uso de plástico para crear el núcleo del cable óptico reducirá las frecuencias de transmisión máximas. Dichos conductores serán más baratos y en teorías de menor calidad, sin embargo, pueden llegar a ser una solución más económica y bastante suficiente para algunas aplicaciones (por ejemplo, en el caso de que las limitaciones del dispositivo de destino eliminen la importancia de los valores de frecuencia de transmisión).

¿Cómo conectar el cable óptico?

Para que el cable óptico funcione correctamente, asegúrese de que esté correctamente conectado. La tecnología de fibra óptica es resistente a factores externos, pero es muy sensible a la forma en que el usuario la usa. El núcleo interno a menudo está hecho de vidrio o plástico, que no es resistente a la deformación de la misma manera que los cables coaxiales. Al instalar equipos de audio con cables TOSLINK, el cable no debe deformarse bajo ninguna circunstancia. Esta acción puede hacer que el núcleo se rompa, lo que a su vez hace que el cable sea completamente inutilizable. El costo de reparar un cable de fibra óptica dañado puede ser varias veces más costoso que comprar uno nuevo. Por lo tanto, este tipo de equipo debe manejarse con cuidado y con gran sensibilidad.

El proceso mismo de conectar contactos montados en un cable con enchufes en dispositivos no es complicado. Cada contacto cuenta con cubiertas instaladas que protegen los conectores contra la suciedad; deben retirarse antes de conectar los cables. En el dispositivo que transmite la señal, uno de los enchufes debe colocarse en el zócalo marcado como OPTICAL OUT, y el otro en el dispositivo que va a recibir los datos, en el enchufe OPTICAL IN. Vale la pena recordar que incluso la mejor transferencia de datos de audio no mejorará la calidad del sonido si el dispositivo de transmisión (por ejemplo, un reproductor de DVD) y la unidad de recepción (un equipo de cine en casa con altavoces) no son lo suficientemente buenos.

¿Cable HDMI u óptico, o quizás RCA?

La señal digital es una secuencia binaria en la que se codifica la cadena de caracteres. Los cables ópticos con TOSLINK y Mini TOSLINK o los enchufes coaxiales con conectores RCA (es decir, cinchami) se utilizan para transmitir la señal de audio digital. La señal de audio digital puede transmitirse en forma coaxial u óptica. La señal en el cable óptico tiene la forma de una onda de luz. En un reproductor de audio-video (por ejemplo, un DVD), la señal de audio se debe convertir a una forma de onda de luz para que se pueda enviar una señal al conector óptico y al sistema de cine en casa a través de un cable óptico.

Después de conectar el cable a la entrada óptica en el sistema de cine en casa, una onda de luz alcanzará el lugar, que el dispositivo deberá convertir en una forma digital, en un impulso eléctrico. La calidad del convertidor utilizado es un determinante de la calidad de la señal transmitida (de la misma manera que la calidad del material utilizado en el cable para la transmisión de señales eléctricas). El uso de un cable de cine en casa óptico (en lugar de HDMI o RCA) permitirá la transferencia de datos prácticamente sin pérdidas entre dispositivos.

¿Cuánto cuesta un cable óptico?

El precio depende del material, la longitud y la estructura interna del cable, así como el tipo y la calidad de los conectores utilizados. Un buen cable óptico puede costar desde varias docenas hasta varios cientos de złotys por metro. Antes de comprar, vale la pena familiarizarse con la especificación detallada de los dispositivos a conectar y el cable óptico apropiado para sus parámetros.

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