Fibra óptica

FIBRA ÓPTICA
Composición de la fibra óptica
Las fibras ópticas son hilos largos y muy finos de vidrio puro, que están agrupados en conjuntos o grupos, y que se llaman cables ópticos, y que transmiten señales de luz a distancias largas. Si miras de cerca una de estas fibras ópticas, podrás ver que se compone de las siguientes partes:
• Núcleo: es el centro de la fibra formada por un fino vidriodonde viaja la luz.
• Revestimiento: es el material óptico que rodea al núcleo y que reflecta la luz de vuelta al núcleo.
• Cubierta externa: es la cubierta de plástico que protege la fibra de posibles daños y de la humedad.
Cientos de miles de estas fibras ópticas se agrupan en cables ópticos más grandes, que a su vez se protegen por una cubierta externa llamada chaqueta. Las fibras ópticaspueden venir en dos modos.
• Las fibras multi-modo: Transmiten muchas señales por la fibra (usada en las redes de ordenadores, las redes de área local). Las fibras multi-modo tienen núcleos más grandes (cerca de 62,5 micrones de diámetro) y transmiten la luz infrarroja (longitud de onda = 850 a 1.300 nm) de diodos emisores de luz (LEDs).
• Fibras unimodales: Transmiten una señal por la fibra(usada en teléfonos y la televisión por cable). Las fibras unimodales tienen núcleos muy delgados (cerca de 9 micrones de diámetro) y transmiten la luz láser infrarroja (longitud de onda = 1.300 a 1.550 nanómetros).
¿Cómo se transmite la luz en una fibra óptica?
Si quieres iluminar con una linterna un pasillo largo y recto. No habría ningún problema, ya que solo hay que apuntar el rayo de luz porel pasillo y dicha luz viajará en línea recta al final del pasillo. Pero, ¿Qué ocurre si el pasillo tiene muchas esquinas? Tendrías que poner varios espejos en las paredes y calcular los desvíos que tendría que hacer el rayo de luz por todo el camino lleno de esquinas. Esto es exactamente lo que ocurre con la fibra óptica.
La luz en una fibra óptica viaja por el núcleo (pasillo) rebotandocontinuamente con el revestimiento (espejos en las paredes), lo que se llama reflexión interna total. El revestimiento no absorbe nada de luz del núcleo, la luz puede viajar por distancias largas. Sin embargo, algunas de las señales de luz pueden degradarse dentro de la fibra, principalmente por las impurezas del vidrio. La extensión de esta degradación depende de la pureza del vidrio y la longitud deonda de la luz transmitida.

Ancho de banda
La capacidad potencial de transportar información crece con el ancho de banda del medio de transmisión y con la frecuencia de portadora. Las fibras ópticas tienen un ancho de banda de alrededor de 1 THz, aunque este rango está lejos de poder ser explotado hoy día. De todas formas el ancho de banda de las fibras excede ampliamente al de los cables decobre.

Funcionamiento
Los principios básicos de su funcionamiento se justifican aplicando las leyes de la óptica geométrica, principalmente, la ley de la refracción (principio de reflexión interna total) y la ley de Snell.
Su funcionamiento se basa en transmitir por el núcleo de la fibra un haz de luz, tal que este no atraviese el revestimiento, sino que se refleje y se siga propagando. Esto seconsigue si el índice de refracción del núcleo es mayor al índice de refracción del revestimiento, y también si el ángulo de incidencia es superior al ángulo límite.

Ventajas
• Una banda de paso muy ancha, lo que permite flujos muy elevados (del orden del Ghz).
• Pequeño tamaño, por lo tanto ocupa poco espacio.
• Gran flexibilidad, el radio de curvatura puede ser inferior a 1 cm, lo quefacilita la instalación enormemente.
• Gran ligereza, el peso es del orden de algunos gramos por kilómetro, lo que resulta unas nueve veces menos que el de un cable convencional.
• Inmunidad total a las perturbaciones de origen electromagnético, lo que implica una calidad de transmisión muy buena, ya que la señal es inmune a las tormentas.
• Gran seguridad: la intrusión en una fibra óptica es...