FIBRA ÓPTICA

INTRODUCCION

La historia de la comunicación 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 sola longitud 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 limitado pues 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.

FUNCIONAMIENTO
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 o menos 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 índice de 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 el índice 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 geométrico de 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).

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 se consigue 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.

CARACTERÍSTICAS

La fibra óptica es una guía de ondas dieléctrica que opera a frecuencias ópticas.
Cada filamento consta de un núcleo central de plástico o cristal (óxido de silicio y germanio) con un alto índice de refracción, rodeado de una capa de un material similar con un índice de refracción ligeramente menor. Cuando la luz llega a una superficie que limita con un índice de refracción menor, se refleja en gran parte, cuanto mayor sea la diferencia de índices y mayor el ángulo de incidencia, se habla entonces de reflexión interna total.
En el interior de una fibra óptica, la luz se va reflejando contra las paredes en ángulos muy abiertos, de tal forma que prácticamente avanza por su centro. De este modo, se pueden guiar las señales luminosas sin pérdidas por largas distancias.

A lo largo de toda la creación y desarrollo de la fibra óptica, algunas de sus características han ido cambiando para mejorarla. Las características más destacables de la fibra óptica en la actualidad son:
Cobertura más resistente: La cubierta contiene un 25% más material que las cubiertas convencionales.
Uso dual (interior y exterior): La resistencia al agua y emisiones ultravioleta, la cubierta resistente y el funcionamiento ambiental extendido de la fibra óptica contribuyen a una mayor confiabilidad durante el tiempo de vida de la fibra.
Mayor protección en lugares húmedos: Se combate la intrusión de la humedad en el interior de la fibra con múltiples capas de protección alrededor de ésta, lo que proporciona a la fibra, una mayor vida útil y confiabilidad en lugares húmedos.
Empaquetado de alta densidad: Con el máximo número de fibras en el menor diámetro posible se consigue una más rápida y más fácil instalación, donde el cable debe enfrentar dobleces agudos y espacios estrechos. Se ha llegado a conseguir un cable con 72 fibras de construcción súper densa cuyo diámetro es un 50% menor al de los cables convencionales.