Fibra optica

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La fibra óptica

En poco más de una década, la fibra óptica se ha convertido en una de las tecnologías más avanzadas para transmitir información. Este novedoso material ha revolucionado los procesos de las telecomunicaciones en todos los sentidos.
TODOS HEMOS escuchado alguna vez (los que no, que lo ensayen), cómo el sonido de las palabras puede conducirse a lo largo de una manguera: las ondassonoras emitidas en uno de sus extremos se reflejan en las paredes interiores y se propagan hasta el otro extremo. También en muchas películas en las que hay barcos antiguos, hemos visto cómo el capitán desde el puente de mando da órdenes a través de tubos sonoros a la sala de máquinas para cambiar el curso del navío.

Sin embargo, para distancias mayores requerimos sistemas de otro tipo. Lastelecomunicaciones modernas utilizan electricidad, luz o radio para enviar sonido, imágenes y datos. La fibra óptica, en lugar de propagar ondas sonoras, transmite datos en la forma de pulsos de luz, con la gran ventaja de que las pulsaciones luminosas se transmiten sin interrupción de un extremo a otro del filamento, sin importar si hay curvas o esquinas.

Inicio del viaje
La historia de lacomunicación por fibra óptica se remonta a 1977, cuando se instaló un sistema de prueba en Inglaterra. Dos años después, ya se producían cantidades importantes de este material.

Las fuentes de luz usuales, como los focos incandescentes y los tubos de neón, emiten una combinación de luz de muchos colores, o longitudes de onda. En 1959, se descubrió una manera de producir luz de una solalongitud de onda: el láser (siglas en inglés de Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation). Es por esto que decimos que la luz de un láser es "coherente", y puede producir haces de luz muy intenso.

El láser se empleó en las telecomunicaciones con el fin de que los mensajes se transmitieran a velocidades inusitadas y con amplia cobertura. Sin embargo, aquel uso del láser era muy limitadopues no existían los conductos y canales adecuados para conducir esa luz. Fue entonces cuando los expertos en óptica dirigieron sus esfuerzos a la producción de un ducto o canal y obtuvieron lo que hoy se conoce como fibra óptica.

Transparencia luminosa

La fibra óptica consiste en una o varias hebras delgadas de vidrio o de plástico de 50 a 125 micrómetros de diámetro, es decir, más omenos del espesor de un cabello.

Un cable de fibra óptica se compone de una región cilíndrica llamada núcleo, a través de la cual se efectúa la propagación de luz, y de una zona externa al -núcleo y coaxial con él, llamada revestimiento o envoltura. Dicho revestimiento es una funda de plástico u otros materiales que lo protegen contra la humedad, los roedores y otros riesgos del entorno. El índicede refracción (la medida de su capacidad para desviar la luz) del material de revestimiento es menor que aquél del núcleo.

Existen tres tipos de fibras ópticas. La llamada fibra multimodal de índice de refracción escalonado se usa en la transferencia convencional de imágenes, así como en la transmisión de datos en distancias cortas. La fibra multimodal de índice de gradiente, en la cual elíndice de refracción del núcleo disminuye gradualmente del centro hacia fuera, es óptima para las distancias intermedias. Para largas distancias y gran velocidad en la transmisión de datos se emplea la fibra monomodal, con poca diferencia de índice de refracción y núcleo de tamaño pequeño.

La capacidad de transmisión de información depende básicamente de tres características: el diseño geométricode la fibra, las propiedades de los materiales empleados (diseño óptico) y el intervalo de longitudes de onda de la fuente de luz utilizada (cuanto mayor sea éste, menor será la capacidad de transmisión de información de la fibra).

La fibra óptica de frente (a) y en un corte tensversal (b)
En (a) podemos apreciar que la fibra de vidrio o de plástico está metida en una funda protectora;...
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