SISTEMAS DE TRANSMISIÓN POR FIBRA ÓPTICA

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SISTEMAS DE TRANSMISIÓN POR FIBRA ÓPTICA
1. Marco Teórico:
1.1Introducción:
La tecnología actual avanza rápidamente hoy en día de acuerdo a las necesidades con que se va enfrentando el hombre en su vida cotidiana. Este es el caso de las telecomunicaciones y concretamente en las comunicaciones con fibra óptica.
La fibra óptica se encuentra en una etapa de evolución. Desde suentrada en el mercado comercial en los años 70, la fibra óptica se ha desarrollado y se ha convertido en la protagonista de las telecomunicaciones, redes de datos y empresas de TV por Cable.
En poco más de 10 años la fibra óptica se ha convertido en una de las tecnologías más avanzadas que se utilizan como medio de transmisión de información. Este novedoso material vino a revolucionar losprocesos de las telecomunicaciones en todos los sentidos, desde lograr una mayor velocidad en la transmisión y disminuir casi en su totalidad los ruidos y las interferencias, hasta multiplicar las formas de envío en comunicaciones y recepción por vía telefónica.
Debido a la importancia y repercusión que las telecomunicaciones tienen hoy en día en nuestras vidas y en especial el descubrimiento de lafibra óptica dentro de este campo, decidí dedicar este trabajo al estudio de esta nuevo avance y así averiguar todo lo relacionado con la fibra óptica, no sólo su funcionamiento, sino también parte de su historia y curiosidades.
1.2 Funcionamiento de la fibra óptica
Para entender cómo funciona debemos tener en mente que la fibra óptica no es más que un "cable de luz". En lugar de circularelectricidad por su interior lo que "circula" es luz. Obviamente, esta luz no puede entrar de cualquier manera ni los materiales del cable pueden ser de cualquier cosa. Se requieren varias características para lograr que la luz se trasmita de una forma óptima: sin pérdidas y durante más distancia.
Empezaremos hablando de los materiales. La estructura interna de la fibra óptica es muy sencilla. Consta deun núcleo por donde "circulará" la luz y un revestimiento que lo protege del exterior y sirve también de "pared" para que no escape la luz. Esta forma de atrapar la luz funciona solamente si los materiales tienen una propiedad física perfectamente definida: el índice de refracción.
Jugando con los índices de refracción se consigue que la luz quede atrapada, en un fenómeno conocido como reflexióninterna total. Todo lo que tenemos que hacer es conseguir que el índice de refracción del revestimiento sea inferior al del núcleo. De esta forma, a partir de un cierto ángulo de incidencia de la luz en la frontera de ambos medios materiales, ésta se reflejará completamente quedando atrapada en el núcleo. Esta reflexión es perfecta al 100%, consiguiéndose así que no haya absolutamente nada depérdida de energía.

Vamos a poner un ejemplo con números para que se entienda mejor. Construiremos nuestra fibra óptica imaginaria con un revestimiento de hielo y un núcleo de agua líquida a 20º. Nos vamos a olvidar de toda la termodinámica que impediría que algo así estuviera en equilibrio, porque lo único que nos interesa son los cálculos numéricos que salen de considerar este sistema una fibraóptica. Los índices de refracción de ambos materiales (hielo y agua líquida) son muy similares, siendo 1,309 el del hielo y 1,333 el del agua líquida. Así pues cumplimos que el del revestimiento sea inferior que el del núcleo. Ahora ya sólo nos falta calcular el ángulo al que todo el rayo de luz sufre reflexión interna total.
Aplicando la ley de Snell a nuestros datos se puede calcular que elángulo límite o crítico a partir del cual se produce la reflexión total interna es de 79,1º. Por tanto, cualquier ángulo mayor que este (y menor que 90º) provocará que la luz quede atrapada dentro del agua líquida actuando el hielo como una pared que la protege del exterior. Así pues, lanzando la luz con una inclinación de, por ejemplo, 82º ya tenemos nuestra fibra óptica imaginaria construida y...