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¿Fibra óptica, qué es y para que se usa?

Fibra óptica

La creación de Internet es sin duda una de las tecnologías de la información y la comunicación más importantes de este siglo. Estamos hablando de la creación de la World Wide Web en 1991. En este momento, el desarrollo de la velocidad y la accesibilidad se ha triplicado  rápidamente hasta el día de hoy. Precisamente gracias a tecnologías como la fibra óptica, el crecimiento de la capacidad de transmisión de datos ha alcanzado niveles de velocidad y distancia muy elevados.

¿Que es la fibra Óptica?

La fibra óptica es un medio físico común de transmisión de información en las redes de datos y telecomunicaciones. Está compuesta por finos filamentos de vidrio o filamentos de plástico a través de los cuales se propagan pulsos de luz, láser o LED para transmitir datos.

Mediante la transmisión de estos pulsos de luz, la información se puede enviar y recibir a alta velocidad a través de cables muy bien empalmados, evitando interferencias electromagnéticas, y se asemeja a las ondas de radio. Esto hace que la fibra óptica sea el medio de transmisión por cable más avanzado disponible.

El grosor de estos filamentos de vidrio que se colocan dentro del cable recubierto, no excede de 125 micrones de diámetro, como punto de referencia (el cabello humano mide aproximadamente 100 micrones de diámetro).

Estas fibras ópticas no despertaron el interés de los ingenieros hasta 1950, y en 1970, las primeras fibras ópticas serían fabricadas por Robert Maurer, Donald Keck, Peter Schultz y Frank Zimar con impurezas de titanio en sílice. El 22 de abril de 1977 se realizó la primera transmisión de información a través de este medio en Long Beach, California, se mejoró en la década de los ochenta, y comenzó a implementarse a nivel internacional.

Cómo funciona la fibra óptica

En la ley de Snell, se basa el principio de funcionamiento de la fibra óptica, que puede calcular el ángulo de refracción de la luz transmitida de un medio a otro con diferente índice de refracción.

Por tanto, teniendo en cuenta las propiedades físicas del revestimiento y el ángulo de reflexión adecuado, el haz de luz se captura en la fibra y se propaga en el núcleo, transmitiendo así la información al destino. En este último, el funcionamiento es similar al del telégrafo.

Componentes de la fibra óptica

Núcleo

Está compuesto de sílice, plástico o cuarzo fundido. Las ondas de luz se propagan en el diámetro del filamento de vidrio: para fibras multimodo el diámetro es de 50 o 62,5 µm, y para fibras monomodo el diámetro es de 9 µm.

Vaina o funda de luz

Generalmente del mismo material que el núcleo, pero con aditivos que confinan las ondas de luz en el núcleo.

Revestimiento protector

Usualmente de plástico para garantizar la protección mecánica de la fibra.

Características de la fibra

Las fibras ópticas son guías de ondas dieléctricas que operan a frecuencias ópticas. Estos filamentos están compuestos por un núcleo central  que puede ser de plástico o de  vidrio. Se componen de óxido de silicio y germanio, constan de un índice de refracción bastante alto, y está rodeado por una capa del mismo  material pero que cuenta con un índice de refracción ligeramente menor.

Cuando la luz llega a una superficie con menor índice de refracción, se reflejará en gran medida, cuanto mayor sea la diferencia de índice de refracción, mayor será el ángulo de incidencia, lo que se denomina reflexión interna total.

Tipo de fibra Óptica

Hay dos tipos básicos de fibras ópticas: monomodo y multimodo. La clasificación se basa en el modo de propagación de la luz.

Monomodo

Se centran en la transmisión de datos a distancias más largas. Su núcleo óptico es pequeño, por lo que la luz atraviesa el cable en un solo haz. Con solo un rayo de luz, la señal puede viajar más rápido, más lejos y con menos desvanecimiento.

El diámetro del núcleo de esta fibra es de 9 a 125 micrones. El láser es su fuente de luz que utiliza.

Multimodo

Este tipo de fibra tiene la capacidad de transmitir múltiples haces de luz. Debido al gran diámetro del núcleo, la luz se refleja en diferentes ángulos y se utiliza en distancias más cortas.

El tamaño de su núcleo óptico es de 50 a 125 micrones y de 62,5 a 125 micrones. En esta variante, se pueden utilizar diferentes fuentes de luz.

Tipos de Luz

Emisores del haz de luz: estos dispositivos son responsables de convertir señales eléctricas en señales ópticas y emitir haces de luz que permiten la transmisión de datos. Hay dos tipos de transmisores:

Convertidor de corriente fotoeléctrica: este tipo de equipo convierte señales ópticas que viajan a través de la fibra óptica en señales eléctricas. A través de la luz modulada pueden obtener corriente, que es proporcional a la potencia que se recibe  y proporcional a la señal modulada, su onda.

Ventajas de la fibra óptica

Desventajas de la fibra óptica

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