Fibra Optica

QUÉ ES FIBRA ÓPTICA
ANTES DE EXPLICAR DIRECTAMENTE QUE ES LA FIBRA ÓPTICA, ES CONVENIENTE RESALTAR CIERTOS ASPECTOS BÁSICOS DE ÓPTICA. LA LUZ SE MUEVE A LA VELOCIDAD DE LA LUZ EN EL VACÍO, SIN EMBARGO, CUANDO SE PROPAGA POR CUALQUIER OTRO MEDIO, LA VELOCIDAD ES MENOR. ASÍ, CUANDO LA LUZ PASA DE PROPAGARSE POR UN CIERTO MEDIO A PROPAGARSE POR OTRO DETERMINADO MEDIO, SU VELOCIDAD CAMBIA, SUFRIENDOADEMÁS EFECTOS DE REFLEXIÓN (LA LUZ REBOTA EN EL CAMBIO DE MEDIO, COMO LA LUZ REFLEJADA EN LOS CRISTALES) Y DE REFRACCIÓN (LA LUZ, ADEMÁS DE CAMBIAR EL MODULO DE SU VELOCIDAD, CAMBIA DE DIRECCIÓN DE PROPAGACIÓN, POR ESO VEMOS UNA CUCHARA COMO DOBLADA CUANDO ESTÁ EN UN VASO DE AGUA, LA DIRECCIÓN DE DONDE NOS VIENE LA LUZ EN LA PARTE QUE ESTÁ AL AIRE NO ES LA MISMA QUE LA QUE ESTÁ METIDA EN ELAGUA). ESTO SE VE DE MEJOR FORMA EN EL DIBUJO QUE APARECE A NUESTRA DERECHA.
DEPENDIENDO DE LA VELOCIDAD CON QUE SE PROPAGUE LA LUZ EN UN MEDIO O MATERIAL, SE LE ASIGNA UN ÍNDICE DE REFRACCIÓN "N", UN NÚMERO DEDUCIDO DE DIVIDIR LA VELOCIDAD DE LA LUZ EN EL VACÍO ENTRE LA VELOCIDAD DE LA LUZ EN DICHO MEDIO. LOS EFECTOS DE REFLEXIÓN Y REFRACCIÓN QUE SE DAN EN LA FRONTERA ENTRE DOS MEDIOS DEPENDEN DESUS ÍNDICES DE REFRACCIÓN. LA LEY MÁS IMPORTANTE QUE VOY A UTILIZAR EN ESTE ARTÍCULO ES LA SIGUIENTE PARA LA REFRACCIÓN:
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ESTA FÓRMULA NOS DICE QUE EL ÍNDICE DE REFRACCIÓN DEL PRIMER MEDIO, POR EL SENO DEL ÁNGULO CON EL QUE INCIDE LA LUZ EN EL SEGUNDO MEDIO, ES IGUAL AL ÍNDICE DEL SEGUNDO MEDIO POR EL SENO DEL ÁNGULO CON EL QUESALE PROPAGADA LA LUZ EN EL SEGUNDO MEDIO. ¿Y ESTO PARA QUE SIRVE?, LO ÚNICO QUE NOS INTERESA AQUÍ DE ESTA LEY ES QUE DADOS DOS MEDIOS CON ÍNDICES N Y N', SI EL HAZ DE LUZ INCIDE CON UN ÁNGULO MAYOR QUE UN CIERTO ÁNGULO LÍMITE (QUE SE DETERMINA CON LA ANTERIOR ECUACIÓN) EL HAZ SIEMPRE SE REFLEJARA EN LA SUPERFICIE DE SEPARACIÓN ENTRE AMBOS MEDIOS. DE ESTA FORMA SE PUEDE GUIAR LA LUZ DE FORMACONTROLADA TAL Y COMO SE VE EN EL DIBUJO DE ABAJO (QUE REPRESENTA DE FORMA ESQUEMÁTICA COMO ES LA FIBRA ÓPTICA).
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COMO SE VE EN EL DIBUJO, TENEMOS UN MATERIAL ENVOLVENTE CON ÍNDICE N Y UN MATERIAL INTERIOR CON ÍNDICE N'. DE FORMA QUE SE CONSIGUE GUIAR LA LUZ POR EL CABLE. LA FIBRA ÓPTICA CONSISTE POR TANTO, EN UN CABLE DE ESTE TIPOEN EL QUE LOS MATERIALES SON MUCHO MÁS ECONÓMICOS QUE LOS CONVENCIONALES DE COBRE EN TELEFONÍA, DE HECHO SON MATERIALES ÓPTICOS MUCHO MÁS LIGEROS (FIBRA ÓPTICA, LO DICE EL NOMBRE), Y ADEMÁS LOS CABLES SON MUCHO MÁS FINOS, DE MODO QUE PUEDEN IR MUCHOS MÁS CABLES EN EL ESPACIO DONDE ANTES SOLO IBA UN CABLE DE COBRE.
CONCEPTO DE FIBRA ÓPTICA
LOS CIRCUITOS DE FIBRA ÓPTICA SON FILAMENTOS DE VIDRIO(COMPUESTOS DE CRISTALES NATURALES) O PLÁSTICO (CRISTALES ARTIFICIALES), DEL ESPESOR DE UN PELO (ENTRE 10 Y 300 MICRONES). LLEVAN MENSAJES EN FORMA DE HACES DE LUZ QUE REALMENTE PASAN A TRAVÉS DE ELLOS DE UN EXTREMO A OTRO, DONDE QUIERA QUE EL FILAMENTO VAYA (INCLUYENDO CURVAS Y ESQUINAS) SIN INTERRUPCIÓN.
LAS FIBRAS ÓPTICAS PUEDEN AHORA USARSE COMO LOS ALAMBRES DE COBRE CONVENCIONALES, TANTO ENPEQUEÑOS AMBIENTES AUTÓNOMOS (TALES COMO SISTEMAS DE PROCESAMIENTO DE DATOS DE AVIONES), COMO EN GRANDES REDES GEOGRÁFICAS (COMO LOS SISTEMAS DE LARGAS LÍNEAS URBANAS MANTENIDOS POR COMPAÑÍAS TELEFÓNICAS).
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EL PRINCIPIO EN QUE SE BASA LA TRANSMISIÓN DE LUZ POR LA FIBRA ES LA REFLEXIÓN INTERNA TOTAL; LA LUZ QUE VIAJA POR ELCENTRO O NÚCLEO DE LA FIBRA INCIDE SOBRE LA SUPERFICIE EXTERNA CON UN ÁNGULO MAYOR QUE EL ÁNGULO CRÍTICO, DE FORMA QUE TODA LA LUZ SE REFLEJA SIN PÉRDIDAS HACIA EL INTERIOR DE LA FIBRA. ASÍ, LA LUZ PUEDE TRANSMITIRSE A LARGA DISTANCIA REFLEJÁNDOSE MILES DE VECES. PARA EVITAR PÉRDIDAS POR DISPERSIÓN DE LUZ DEBIDA A IMPUREZAS DE LA SUPERFICIE DE LA FIBRA, EL NÚCLEO DE LA FIBRA ÓPTICA ESTÁ RECUBIERTO...