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Fibra óptica

Cable de fibra: monomodo, multimodo y chaquetas

La fibra correcta enciende a la primera y aguanta 20 años; la equivocada llega justa hoy y te obliga a re-tender cuando subes a 40G. Monomodo o multimodo, grado, chaqueta y conector: las decisiones que se toman antes de comprar el rollo.

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La escena es de manual: dos edificios de una empresa separados por el estacionamiento, unos 600 metros de patio de por medio, y la orden de «llevar 40 gigas de un lado al otro». El contratista llegó con una bobina de fibra multimodo OM4 «porque es la buena, la naranja gruesa» y un par de módulos SR4. Tendió, fusionó, conectó… y el enlace ni siquiera levantó. No es mala suerte ni un módulo fallado: es que a 40G esa fibra llega a 150 metros, y el patio mide 600. La física de la luz tampoco negocia.

Elegir fibra parece un tema de especialistas, pero se reduce a tres preguntas con respuestas concretas: ¿monomodo o multimodo?, ¿qué construcción de cable según dónde va?, y ¿qué chaqueta exige el código contra incendios? Lo que sigue es esa decisión ordenada, con los porqués — porque un enlace de fibra mal elegido no «anda lento», simplemente no enciende.

Monomodo vs multimodo: es el diámetro del núcleo

Toda la diferencia empieza en un número: el diámetro del núcleo, la hebra de vidrio por donde viaja la luz. En monomodo (OS1/OS2) ese núcleo mide apenas ~9 µm — tan fino que la luz solo puede tomar un camino, un solo modo, derecho como una regla. Se alimenta con láser en 1310 o 1550 nm, tiene pérdida bajísima y por eso viaja kilómetros sin despeinarse.

En multimodo el núcleo es mucho más ancho: 62,5 µm en la vieja OM1 y 50 µm en OM2/OM3/OM4/OM5. Ese diámetro grande deja que la luz entre en muchos ángulos a la vez — muchos «modos» — y cada rayo rebota por un camino distinto dentro del vidrio. Se alimenta con LED o VCSEL en 850 nm, óptica barata. El problema es lo que pasa lejos: los rayos que rebotan más recorren más distancia que los que van casi rectos, así que llegan al otro extremo desfasados. Ese emborronamiento del pulso se llama dispersión modal, y es la razón física por la que la multimodo tiene un alcance tan corto.

Corte de núcleo: monomodo de 9 micrones con un solo rayo recto que llega limpio; multimodo de 50 y 62,5 micrones con varios rayos que rebotan y llegan desfasados por dispersión modal MONOMODO (OS2) núcleo ~9 µm · un modo un rayo, un camino: pulso limpio MULTIMODO (OM) núcleo 50–62,5 µm · muchos modos los rayos rebotan distinto y llegan desfasados Dispersión modal: los pulsos se emborronan y se solapan con la distancia monomodo: pulsos separados multimodo lejos: pulsos solapados
El núcleo fino del monomodo deja un solo camino; el núcleo ancho del multimodo deja muchos, y esos caminos desiguales emborronan el pulso a la distancia.

Aquí conviene matar un mito de una vez: mucha gente cree que el multimodo es «más rápido» porque el cable es más grueso y la óptica más barata. No. El grosor del núcleo es justamente su límite. La luz láser fina del monomodo, viajando por un solo camino, es la que aguanta 10, 40, 100 y hasta 400 Gb/s por la misma hebra a distancias que la multimodo ni sueña. El multimodo gana solo en un terreno: el corto y barato dentro del datacenter o del edificio.

¿Cuándo cada uno? La regla de terreno

La decisión real casi siempre la manda la distancia, y en segundo lugar el futuro del enlace.

Elige MONOMODO (OS2) cuando: es un enlace de campus o WAN, el tramo pasa de ~550 m, es un backbone que quieres a prueba de futuro (hoy pones 10G y mañana 100G en la misma hebra sin re-tender), va por exteriores largos, o entra a un carrier. Elige MULTIMODO (OM3/OM4) cuando: es dentro de un mismo edificio o sala, las distancias son cortas (patch de datacenter, enlaces de piso), o cuando ya existe planta multimodo instalada y quieres seguir usándola.

Hace años el monomodo se evitaba «porque la óptica era carísima». Eso cambió: hoy un transceiver monomodo de acceso cuesta casi lo mismo que uno multimodo, y la fibra OS2 no es más cara. Para obra nueva, muchas veces conviene tender OS2 directamente aunque las distancias sean cortas: mismo costo de instalación, cero límite de distancia y listo para 40/100/400G sin tocar el cable. La multimodo hoy se justifica sobre todo por planta existente y por breakouts SR4 muy cortos en el datacenter.

Grados OM/OS y distancias reales (IEEE 802.3)

Cada grado de fibra tiene distancias máximas medidas y normadas, no de folleto. Estas son las que importan para dimensionar:

FibraNúcleo1G10G40/100G (SR4/LR4)
OM162,5 µm275 mnono
OM250 µm550 m~82 mno
OM350 µm300 m100 m
OM450 µm400 m150 m
OM550 µm400 m150 m (SWDM)
OS29 µm10 km10 km10 km (40 km ER)

Lo que salta a la vista: la OM4, la mejor multimodo común, a 40/100G llega solo a 150 m. La OM3 a 100 m. En cambio la OS2 monomodo hace 10 km con óptica LR4 estándar, y con módulos ER llega a 40 km. Entre 150 m y 10 km hay un abismo, y ese abismo es toda la conversación. La OM5 no «va más lejos» que la OM4 en un solo color: su gracia es soportar SWDM (varias longitudes de onda 850–950 nm por la misma hebra) para multiplicar capacidad en tramos cortos. Puedes contrastar tu tramo con estos límites en la calculadora de alcance por tipo de fibra antes de comprar un solo metro.

Barras de distancia máxima por tipo de fibra: a 10 gigas OM3 llega a 300 m, OM4 a 400 m y OS2 a 10 km; a 40 y 100 gigas OM3 llega a 100 m, OM4 a 150 m y OS2 a 10 km. La escala está partida porque OS2 es mucho mayor. Distancia máxima por fibra (escala partida — OS2 se sale) metros 400 150 10 Gb/s OM3 300m OM4 400m OS2 10 km 40 / 100 Gb/s OM3 100m OM4 150m OS2 10 km A alta velocidad el multimodo cae a 100–150 m; el monomodo se mantiene en kilómetros.
Cuanto más rápido el enlace, más corto el multimodo: a 40/100G la OM4 llega a 150 m y la OS2 sigue en 10 km.

Construcción del cable: dónde va manda la estructura

La misma hebra de vidrio puede venir armada de formas muy distintas según el ambiente. Confundirlas es garantía de falla a los meses.

Tight-buffered (ajustado): cada fibra va forrada con una capa plástica firme pegada al vidrio. Es flexible, fácil de conectorizar y aguanta el manejo. Es la construcción de interior: backbones dentro del edificio, patch cords, cables de rack.

Loose-tube (holgado): las fibras flotan sueltas dentro de tubos rellenos de gel. Ese gel bloquea la humedad y el juego permite que el cable se dilate y contraiga con la temperatura sin estirar el vidrio. Es la construcción de exterior: entre edificios, enterrado, aéreo. Si ves gel, es para afuera.

Ribbon (cinta): las fibras van pegadas en cintas planas de 12, agrupando 144, 288 o más fibras en un cable delgadísimo. Permite fusionar 12 a la vez y alimenta conectores MPO de alta densidad. Es lo habitual en datacenters grandes y troncales de carrier.

Un cable de exterior metido por dentro del edificio es una trampa de código: la mayoría trae una cubierta que no cumple las clasificaciones de fuego de interior y, peor, muchos llevan gel inflamable. La regla es tender exterior solo hasta el primer punto de entrada (a más de 15 m del ingreso el NEC ya lo exige) y ahí empalmar a un cable interior con chaqueta que sí cumpla. Al revés es igual de malo: un tight-buffered de interior enterrado se llena de agua en un invierno.

Para exteriores hostiles hay dos refuerzos que conviene conocer: el armado (una cinta metálica corrugada bajo la chaqueta que frena a los roedores — sí, las ratas mastican fibra — y el aplastamiento), y el ADSS (All-Dielectric Self-Supporting), un cable 100 % dieléctrico y autosoportado que se cuelga entre postes sin mensajero metálico, ideal para tendidos aéreos junto a líneas de energía porque no conduce.

Chaqueta: la clasificación de fuego es código, igual que en cobre

La cubierta exterior no es solo color: define qué tan seguro es el cable en un incendio y por dónde te deja tenderlo el código. Es exactamente la misma lógica que en cobre.

ChaquetaQué esDónde va
OFNRRiser (retardante, no propaga entre pisos)Ductos verticales, entre pisos
OFNPPlenum (baja emisión de humo/llama)Cielos rasos y pisos técnicos de retorno de aire
LSZHBaja emisión de humo, cero halógenosEspacios cerrados, túneles, Europa
OFNP > OFNRPlenum sirve donde pide riser, no al revésRegla de sustitución

La jerarquía práctica: si un espacio maneja retorno de aire (el cielo raso por donde el aire acondicionado devuelve) exige plenum (OFNP), porque un cable ardiendo ahí reparte humo tóxico por todo el edificio. Los ductos verticales que suben entre pisos piden riser (OFNR), que no deja que el fuego trepe. El plenum siempre puede reemplazar al riser, nunca al revés. El LSZH es la filosofía europea y de espacios confinados: cero halógenos, casi nada de humo. Poner un cable de menor clase «porque es más barato» no es ahorro: es la observación que te frena la recepción de obra.

Conectores: LC, SC y MPO, más el pulido que no se mezcla

El conector es donde la luz entra y sale, y ahí también hay decisiones. Por tamaño y uso:

LC: el chico, con pestillo tipo RJ, casi siempre en dúplex (una fibra transmite, otra recibe). Es el estándar de hoy: la altísima densidad de puertos SFP+ lo hizo rey. SC: el cuadrado grande de empujar-tirar, robusto, todavía muy visto en ODF de operadores y equipos GPON. MPO/MTP: el conector paralelo, que junta 12 o 24 fibras en una sola cara. No es para más velocidad por fibra, sino para llevar muchas hebras juntas: es lo que alimenta 40G y 100G SR4, donde el enlace usa 4 fibras para transmitir y 4 para recibir en paralelo.

Ojo con símplex vs dúplex: símplex es una sola fibra (para BiDi o para monofibra); dúplex son dos, el caso normal de un enlace bidireccional. Y el detalle que quema proyectos: el pulido de la férula. El UPC (Ultra Physical Contact, carcasa azul) tiene la cara pulida plana. El APC (Angled Physical Contact, carcasa verde) la tiene pulida en un ángulo de , lo que devuelve mucho menos reflexión y es obligatorio en enlaces sensibles como GPON y video RF.

Verde con azul, nunca. Enchufar un APC (verde, 8°) contra un UPC (azul, plano) no solo da pésima pérdida de retorno: el ángulo hace que las férulas no toquen bien y puedes rayar y arruinar ambas caras físicamente. La regla es simple: verde con verde, azul con azul. Si un patch cord verde no encaja donde esperas, no lo fuerces — falta un adaptador del pulido correcto.

Ejemplo: 40 Gb/s entre dos edificios a 600 m

Volvamos a la escena del principio y hagámoslo bien, con los números de la norma:

  1. El requisito: 40 Gb/s entre dos edificios separados 600 m, tendido de campus por el estacionamiento.
  2. Probar la opción multimodo OM4: a 40G (40GBASE-SR4) la OM4 alcanza 150 m. El tramo mide 600 m → 600 > 150. No alcanza, ni cerca: falta por un factor de 4.
  3. ¿Y OM3? Peor: a 40G llega a 100 m. Descartada.
  4. Probar monomodo OS2: a 40G con óptica LR4 la OS2 alcanza 10 km = 10.000 m. El tramo son 600 m → 600 < 10.000. Sobra holgadamente (más de 16 veces el margen).
  5. Además es exterior y largo: el cable debe ser loose-tube (con gel, para humedad y temperatura), idealmente armado contra roedores, y empalmar a un cable interior riser/plenum en cada punto de entrada.
  6. Conclusión: se tiende OS2 monomodo con módulos LR4 y conectores LC. No solo resuelve los 600 m: deja el enlace listo para subir a 100G en la misma hebra el día que haga falta, sin volver a tocar el patio.

La moraleja de terreno: cuando el tramo pasa de un par de cientos de metros o vas a subir de velocidad, la pregunta ya no es «¿qué multimodo?», es «monomodo, seguro». Antes de comprar, verifica alcance en alcance por tipo de fibra y cierra el enlace con el loss budget de fibra para sumar la pérdida de conectores y fusiones.

Cerrar el enlace, no solo tenderlo

Elegir bien la fibra es la mitad; la otra mitad es que la luz que sale del transmisor llegue con suficiente potencia al receptor. Cada conector suma del orden de 0,3 dB, cada fusión ~0,1 dB y cada kilómetro de OS2 ~0,35 dB en 1310 nm. Suma todo eso, compáralo contra la potencia del módulo y verás si el enlace cierra con margen. Esa cuenta la hacen el loss budget de fibra y el margen de Rx óptico, y conviene convertir unidades con el conversor dBm/mW para no perderse entre milivatios y decibeles.

Dos cierres útiles: si el tramo es larguísimo y necesitas exprimir la fibra, el multiplexado por longitud de onda mete varios canales en una sola hebra — dimensiona la grilla con el planificador DWDM/CWDM. Y si el proyecto es sensible a demora (trading, sincronización, storage remoto), recuerda que la luz en fibra viaja a ~5 µs por kilómetro: mide el retardo real con la latencia de fibra. La fibra bien elegida no da problemas por años; la mal elegida no enciende el día uno. Elige por distancia y por futuro, y deja que la física juegue a tu favor.

Herramientas para practicar