Atenuación y ventanas de transmisión

La luz se debilita a medida que atraviesa el vidrio, y cuánto se debilita depende de la longitud de onda: una curva con dos máximos y tres mínimos que determinó qué longitudes de onda usa toda la industria. Esta página explica de dónde viene la pérdida (dispersión, absorción, el pico de agua), la cuantifica por kilómetro para cada tipo de fibra y ventana, añade las pérdidas discretas de conectores y empalmes, y muestra cómo el total se convierte en la columna «dB» de cada presupuesto de enlace.

De dónde viene la pérdida

Mecanismo	Física	Dependencia con la longitud de onda	Proporción a 1550 nm
Dispersión de Rayleigh	las fluctuaciones de densidad congeladas en el vidrio dispersan la luz en todas direcciones	∝ 1/λ⁴, domina en longitudes de onda cortas	~0,15 dB/km de los 0,2
Absorción infrarroja	vibraciones de la red de sílice	aumenta bruscamente por encima de 1 600 nm	pequeña a 1550, cierra la ventana más allá de 1 700
Absorción de OH⁻ (agua)	iones hidroxilo procedentes de la fabricación	alcanza su máximo a 1 383 nm (y a 1 240 y 950 nm)	0 en fibra de bajo pico de agua; hasta 1–2 dB/km en fibra antigua
Absorción por iones metálicos	impurezas de Fe, Cu, Cr	—	despreciable en fibra moderna
Curvatura	macrocurvaturas y microcurvaturas	aumenta con la longitud de onda	depende del diseño (La luz en la fibra)
Absorción ultravioleta	transiciones electrónicas	muy por debajo de 800 nm	irrelevante para telecomunicaciones

El mínimo de la suma está en ≈ 1 550 nm (0,17–0,20 dB/km en la mejor fibra), la razón por la que el largo alcance y el DWDM se sitúan ahí.

Las ventanas

Ventana	Longitud de onda	Atenuación típica (SMF)	Atenuación típica (MMF)	Quién la usa
1.ª, 850 nm	770–910	— (solo multimodo)	2,5–3,5 dB/km	óptica SR basada en VCSEL, de 1000BASE-SX a 800G-SR8; SWDM
2.ª, 1310 nm (banda O)	1 260–1 360	0,32–0,40 dB/km	0,6–1,5 (MMF a 1300)	LX/LR/DR/FR, banda baja CWDM, subida PON, dispersión cero
Banda E	1 360–1 460	0,35 (solo fibra de bajo pico de agua)	—	canales CWDM 1371–1451
Banda S	1 460–1 530	0,25	—	¿PON XG-PON de subida? no, GPON de bajada 1490, CWDM 1471–1511
3.ª, 1550 nm (banda C)	1 530–1 565	0,18–0,22 dB/km	—	ER/ZR, DWDM, ventana de ganancia EDFA, PON vídeo/1550
Banda L	1 565–1 625	0,20–0,25	—	extensión DWDM, PON XG-PON de bajada 1577, monitorización 1625
Banda U	1 625–1 675	0,3+	—	monitorización OTDR de sistemas en servicio

Nombres de bandas y planes de canales: Bandas de longitud de onda.

Atenuación por tipo de fibra

Fibra	850 nm	1310 nm	1383 nm	1550 nm	1625 nm	Máximos normativos
OM1 (62,5 µm)	3,5	1,5 (1300)	—	—	—	TIA-568
OM2–OM5 (50 µm)	3,0 (2,3 típ.)	1,5 (0,7 típ.)	—	—	—	TIA-568
OS1 (interior, buffer ajustado)	—	1,0	—	1,0	—	ISO 11801
OS2 / G.652.D (bajo pico de agua)	—	0,35 (0,4 máx.)	≤ 0,4	0,20 (0,3 máx.)	0,23	ITU-T G.652.D
G.652.B (antigua, con pico de agua)	—	0,35	1–2	0,22	0,3	G.652.B
G.655 NZ-DSF	—	—	—	0,22	0,25	G.655
G.654.E de pérdida ultrabaja	—	—	—	0,17	0,19	G.654
G.657 insensible a curvaturas	—	0,35	—	0,20	0,23	G.657

Regla de campo: usar el máximo especificado por el fabricante del cable para el diseño (0,35/0,22), y el valor medido para la resolución de averías.

Pérdidas discretas

Elemento	Típico	Margen de diseño	Notas
Par de conectores, monomodo UPC, limpio	0,1–0,3 dB	0,5 dB (TIA), 0,75 dB (diseños antiguos)	conectores de grado B ≤ 0,25 dB típico
Par de conectores, APC	0,1–0,3 dB	0,5 dB	más pérdida de retorno ≥ 60 dB
Par de conectores, multimodo	0,1–0,5 dB	0,75 dB	—
Par MPO-12/16	0,2–0,5 dB (baja pérdida ≤ 0,35)	0,5–0,75 dB	por par acoplado, todas las fibras
Empalme por fusión, monomodo	0,02–0,1 dB	0,1–0,3 dB	medido con OTDR
Empalme por fusión, multimodo	0,05–0,2 dB	0,3 dB	—
Empalme mecánico	0,2–0,5 dB	0,5 dB	reparaciones temporales
Conector sucio	0,5–3 dB	—	la pérdida más frecuente de todas (Averías en la planta)
Splitter 1:2	3,5 dB	3,9 dB	cada duplicación añade ≈ 3,2–3,5 dB
Splitter 1:32	17 dB	17,5–18 dB	PON (Clases de ODN)
Multiplexor CWDM (8 canales)	1,0–2,0 dB	2,5 dB	por paso; ×2 para multiplexor + demultiplexor (Presupuesto CWDM)
AWG DWDM (40 canales)	3–5 dB	5–7 dB	por paso
Atenuador fijo	1–20 dB nominal	± 0,5 dB	para evitar la sobrecarga del receptor

Uniéndolo todo

Pérdida total = Σ(longitud de fibra × dB/km) + Σ(pares de conectores) + Σ(empalmes) + Σ(dispositivos pasivos).

Enlace de ejemplo	Fibra	Conectores	Empalmes	Dispositivos	Total
10 km SMF a 1310 nm, 4 pares de conectores, 4 empalmes	3,5	2,0 (diseño) / 0,8 (típ.)	0,4 / 0,2	—	5,9 diseño / 4,5 típico
40 km SMF a 1550 nm, 4 pares, 12 empalmes	8,8	2,0	1,2	—	12,0
300 m OM4 a 850 nm, 2 pares	0,9	1,5	—	—	2,4
20 km GPON a 1490 nm, splitter 1:32, 4 pares, 6 empalmes	5,0	2,0	0,6	17,5	25,1 (clase B+ 28 dB)
40 km CWDM a 1550 con multiplexor/demultiplexor	8,8	2,0	1,0	5,0	16,8

Compárelo con el presupuesto del módulo: Ingeniería del presupuesto del enlace.

La longitud de onda importa dos veces

Pérdida por kilómetro: un módulo ER de 1550 nm pierde 0,2 dB/km donde uno LR de 1310 nm pierde 0,35; en 40 km eso son 6 dB de diferencia, la razón por la que ER y ZR se sitúan en 1550.
Sensibilidad a curvaturas: las pérdidas por curvaturas aumentan con la longitud de onda; una planta que pasa a 1310 puede fallar a 1550 o 1577 (XG-PON), y se usa una longitud de onda de prueba de 1625 nm para encontrar esas curvaturas (Pruebas).

En CodingBox

El DDM del módulo da los dos extremos de la ecuación (potencia Tx aquí, potencia Rx allá), y la diferencia, medida en el banco con un latiguillo en buen estado conocido y luego en el rack, es la pérdida de la planta; compararla con la tabla anterior le dice si la planta coincide con lo que asumió el diseño (DDM en la aplicación, Potencia Rx y presupuesto).

La luz que regresa en vez de seguir adelante: reflexión de Fresnel, reflectancia y pérdida de retorno por componente y por tecnología: Reflexiones y pérdida de retorno; cómo aumenta la atenuación con la edad: hidrógeno, agua, radiación, microcurvatura: Fiabilidad y envejecimiento.

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