Pérdida en divisores de fibra óptica: Guía de 1:2 a 1:64

Pérdida en el divisor de fibra óptica no es el número que aparece después de “1:”. Un divisor 1:8 no tiene una pérdida ideal de 8 dB. Dado que la potencia de entrada se divide a partes iguales entre las ocho salidas, su pérdida ideal es de unos 9,03 dB por salida. Un divisor real presenta pérdidas adicionales, por lo que su pérdida de inserción máxima especificada será mayor.

Esta guía muestra la pérdida ideal en una relación de 1:2 a 1:64, explica por qué los valores reales son más elevados y ofrece un método práctico para incluir la pérdida del divisor en el presupuesto de enlace de una red FTTH o PON.

El héroe de la pérdida en los divisores de fibra óptica

Fórmula para calcular la pérdida en un divisor de fibra óptica

En un divisor equilibrado 1:N, cada salida recibe, en teoría, 1/N de la potencia óptica de entrada.

La magnitud de atenuación ideal es:

Pérdida ideal del divisor (dB) = 10 × log10(N)

Por ejemplo, un divisor 1:8 tiene ocho salidas iguales:

10 × log10(8) = 9,03 dB

Si la potencia óptica que entra en un divisor ideal de 1:8 es de 0 dBm, cada salida tendría un valor aproximado de −9,03 dBm, sin tener en cuenta las pérdidas adicionales, los conectores ni las tolerancias de fabricación.

En notación de relación de potencias, la variación es 10 × log10(1/N), que es negativo. En un balance de enlace, la atenuación suele expresarse como un valor de pérdida positivo y se resta de la potencia del transmisor.

Tabla de pérdidas de divisores de fibra óptica: de 1:2 a 1:64

Ratio de división	Potencia ideal por salida	Pérdida ideal exacta	Pérdida ideal redondeada	Ejemplo de pérdida de inserción típica de un FOA*
1:2	50%	3,01 dB	3 dB	3,6 dB
1:4	25%	6,02 dB	6 dB	6,8 dB
1:8	12.5%	9,03 dB	9 dB	10,0 dB
1:16	6.25%	12,04 dB	12 dB	13,0 dB
1:32	3.125%	15,05 dB	15 dB	16,0 dB
1:64	1.5625%	18,06 dB	18 dB	19,5 dB

*La columna sobre la pérdida de inserción típica es un ejemplo didáctico publicado por la Asociación de Fibra Óptica. No se trata de una especificación universal. Utiliza la pérdida de inserción máxima que figure en la ficha técnica del divisor concreto que se vaya a instalar.

Un atajo útil es que cada duplicación del recuento de salida añade aproximadamente 3,01 dB de pérdida ideal:

De 1:8 a 1:16: unos 3,01 dB más
De 1:16 a 1:32: unos 3,01 dB más
De 1:32 a 1:64: unos 3,01 dB más

Por eso, aumentar la capacidad de producción de reserva no es, en teoría, gratuito.

¿Por qué la pérdida real del divisor es mayor que la calculada con la fórmula?

La fórmula describe una división perfecta de la potencia. Un divisor fabricado también presenta pérdidas en los componentes y tolerancias de fabricación.

Pérdida por exceso

Parte de la potencia óptica se pierde en el interior del componente, en lugar de llegar a la salida. La diferencia entre la pérdida de división ideal y la pérdida de inserción medida incluye esta ineficiencia y otros efectos relacionados con la construcción.

Uniformidad entre puertos

Los puertos de salida no son totalmente idénticos. La uniformidad de la pérdida describe la diferencia entre el puerto de salida más potente y el más débil. El puerto más débil permitido es importante a la hora de comprobar el presupuesto de enlace en el peor de los casos.

Construcción con conectores o con fibra desnuda

Un divisor con conectores puede incluir la pérdida relacionada con los conectores en el valor de pérdida de inserción publicado, pero los métodos de especificación pueden variar. Comprueba si el valor que figura en la ficha técnica se refiere al conjunto completo con terminación o solo al componente divisor.

Longitud de onda, temperatura y tolerancia

La pérdida de inserción puede variar en función de la longitud de onda de funcionamiento, la temperatura y la tolerancia de fabricación. Utilice las especificaciones garantizadas para todas las longitudes de onda y el rango de condiciones ambientales exigidos por la red.

La norma UIT-T G.671 define los parámetros de transmisión de los componentes ópticos pasivos, incluidas la pérdida de inserción y la variación de la pérdida, pero no establece un valor universal de pérdida de inserción para todos los divisores 1:N comerciales. La especificación del producto final sigue siendo fundamental.

Ideal Loss contra LuLeey Divisor PLC Especificaciones

La diferencia se hace más evidente cuando se comparan los valores teóricos con productos acabados concretos:

Divisor	Pérdida ideal	Pérdida de inserción máxima verificada
Divisor de PLC 1×8 SC/APC	9,03 dB	≤10,7 dB
Divisor PLC 1×16 SC/UPC	12,04 dB	≤14,0 dB
Divisor de PLC 1×32 SC/APC	15,05 dB	≤17,3 dB

Estos valores se aplican a las versiones específicas de la carcasa y del conector que se muestran en dichas páginas. Otro tipo de divisor, otra opción de conector u otra especificación de fabricación pueden presentar una pérdida máxima diferente.

En el ámbito de la ingeniería, utilice la pérdida de inserción máxima verificada, y no el valor ideal ni un valor “típico” que resulte atractivo.

Cómo influyen los divisores en cascada en la pérdida

Los divisores suelen instalarse en dos fases. Por ejemplo:

1:4 (primera etapa) × 1:8 (segunda etapa) = 1:32 (relación total)

La pérdida ideal de un divisor es aditiva:

6,02 dB + 9,03 dB = 15,05 dB

Esto equivale a la pérdida ideal de un único divisor 1:32, ya que ambos diseños reparten la potencia de entrada original entre 32 salidas.

La ruta real en cascada puede ser diferente. Cada divisor tiene su propia pérdida de inserción máxima, y la conexión entre las dos etapas puede incluir adaptadores, conectores, empalmes y fibra. Calcula la pérdida a lo largo de la ruta exacta hasta el abonado, en lugar de multiplicar un valor genérico.

Si solo una de las salidas del divisor de primera etapa alimenta a la segunda etapa, la pérdida en la segunda etapa afecta únicamente a los abonados de esa rama. Dibuja el trazado real antes de añadir componentes.

Cómo añadir la pérdida del divisor a un Presupuesto de enlace FTTH

Utiliza esta estructura:

Pérdida total prevista = pérdida del divisor + pérdida de la fibra + pérdida del conector + pérdida del empalme + otras pérdidas pasivas + margen de ingeniería

Supuestos de ejemplo para una trayectoria:

Artículo	Valor de ejemplo
Pérdida de inserción máxima del divisor 1×32	17,3 dB
Atenuación de la fibra para la ruta y la longitud de onda	2,2 dB
Margen para conectores y adaptadores	1,0 dB
Margen de empalme	0,5 dB
Margen de ingeniería	3,0 dB
Pérdida total prevista	24,0 dB

Estas cifras son solo un ejemplo. La atenuación de la fibra varía en función de la longitud de onda, mientras que el número de conectores, la calidad de los empalmes y el margen necesario varían según el proyecto.

Una vez calculada la pérdida prevista, calcula la potencia de recepción:

Potencia de recepción estimada (dBm) = potencia de transmisión mínima (dBm) − pérdida total prevista (dB)

Compara ese resultado con la sensibilidad del receptor y los límites de sobrecarga del OLT, la ONU, el ONT o el módulo óptico en cuestión. No existe un único rango de potencia óptica aceptable para todos los GPON, xgs-pon o un sistema Ethernet.

Si los conceptos de dB y dBm te siguen resultando confusos, lee dB frente a dBm en fibra óptica.

Cómo elegir la proporción de división

1. Cuenta las salidas necesarias

Elige un número de salidas suficiente para los abonados actuales y para una expansión realista. No elijas una relación mayor solo porque ofrezca más puertos; cada duplicación supone un coste de aproximadamente 3,01 dB del presupuesto óptico ideal.

2. Calcular cada etapa del divisor

En el caso de los diseños en cascada, suma la pérdida de inserción máxima de cada divisor en la ruta del abonado.

3. Calcular ambas direcciones de transmisión

Los sistemas PON utilizan longitudes de onda diferentes en sentido ascendente y descendente. La atenuación de la fibra y los límites de potencia de los equipos pueden variar según la dirección, por lo que conviene comprobar ambos márgenes.

4. Utilizar las especificaciones del equipo correspondientes al peor de los casos

Utiliza la potencia mínima del transmisor, la pérdida máxima de los componentes y los límites especificados para el receptor. No bases el diseño en valores medios de laboratorio.

5. Incluir un margen de seguridad técnico

El margen tiene en cuenta el envejecimiento, las reparaciones, los empalmes adicionales, la contaminación de los conectores, la incertidumbre en las mediciones y los cambios futuros. El margen requerido debe ajustarse a la norma de diseño del operador.

6. Selecciona el conector y la carcasa

Confirme si se trata de SC/APC o SC/UPC, fibra desnuda o cables con conectores, diseño de minimódulo o montaje en rack, tipo de fibra y caja de instalación.

LuLeey’s divisores ópticos y cajas de distribución incluyen múltiples relaciones de división, tipos de conectores y formatos de encapsulado.

Cómo medir la pérdida de inserción de un divisor

La Asociación de Fibra Óptica recomienda medir la pérdida a lo largo del dispositivo y comprobar la variación entre los puertos de salida.

Un procedimiento básico es el siguiente:

Utiliza una fuente óptica calibrada y un medidor de potencia adecuados para la longitud de onda de la prueba.
Limpia e inspecciona los cables de referencia y los conectores del divisor.
Establece una referencia válida sin que el divisor se encuentre en la ruta.
Conecta la fuente a la entrada del divisor.
Mide cada puerto de salida utilizando la misma configuración de referencia.
Calcula la pérdida de inserción para cada salida.
Compara la pérdida máxima medida y la uniformidad de los puertos con las especificaciones exactas del producto.

No se debe juzgar un divisor basándose en una sola salida seleccionada convenientemente. Una prueba completa comprueba todas las salidas, ya que la uniformidad forma parte del rendimiento del divisor.

Para las pruebas de aceptación formales, siga el método del operador, la disposición del cable de referencia, los requisitos de longitud de onda y el procedimiento de calibración de los instrumentos.

Errores habituales relacionados con las pérdidas en los divisores

Error 1: Considerar que 1:8 equivale a 8 dB

Un divisor equitativo 1:8 tiene una pérdida ideal de 9,03 dB, no de 8 dB.

Error n.º 2: Utilizar la pérdida ideal como especificación del producto

La «pérdida ideal» describe una división matemática perfecta. El divisor terminado presenta una pérdida de inserción especificada más elevada.

Error n.º 3: Utilizar un valor típico para un diseño basado en el peor de los casos

La pérdida típica puede reflejar el rendimiento medio. Utiliza la pérdida de inserción máxima garantizada para comprobar si todas las unidades y rutas de salida permitidas se ajustan al presupuesto.

Error n.º 4: Olvidarse de la segunda etapa del divisor

Un diseño en cascada debe incluir todos los divisores y conexiones del recorrido del abonado.

Error n.º 5: Ignorar el puerto de salida más débil

La falta de uniformidad entre los puertos significa que una salida puede presentar más pérdidas que otra. Se debe realizar la medición o el diseño teniendo en cuenta el puerto con peores características de entre los permitidos.

Error n.º 6: Considerar que la pérdida en el divisor equivale a la pérdida total del enlace

El divisor es solo una parte de la trayectoria óptica. La fibra, los conectores, los empalmes, los componentes WDM y el margen de ingeniería también suponen un gasto.

Respuesta definitiva

La pérdida en un divisor de fibra óptica parte de la fórmula ideal:

Pérdida ideal del divisor = 10 × log10(N)

Eso da aproximadamente:

1:2 = 3,01 dB
1:4 = 6,02 dB
1:8 = 9,03 dB
1:16 = 12,04 dB
1:32 = 15,05 dB
1:64 = 18,06 dB

Los divisores reales presentan una mayor pérdida de inserción. Para un diseño fiable de FTTH o PON, utilice la pérdida máxima que figure en la ficha técnica exacta del producto, sume todas las etapas en cascada y los componentes pasivos, incluya un margen de ingeniería y compare el resultado con las especificaciones exactas del transmisor y del receptor.

Al solicitar una configuración de divisor a LuLeey, indica la relación de división, el pulido de los conectores, el tipo de encapsulado, el número de etapas, las longitudes de onda de funcionamiento y el presupuesto de enlace deseado. Esos datos son más útiles que limitarse a pedir un “divisor de baja pérdida”.”