La fibra óptica es un medio de transmisión, empleado habitualmente en redes de datos y telecomunicaciones, consistente en un hilo muy fino de material transparente, vidrio o materiales plásticos, por el que se envían pulsos de luz que representan los datos a transmitir. El haz de luz queda completamente confinado y se propaga por el interior de la fibra con un ángulo de reflexión por encima del ángulo límite de reflexión total, en función de la ley de Snell. La fuente de luz puede provenir de un láser o un diodo led.
Las fibras se utilizan ampliamente en telecomunicaciones, ya que permiten enviar gran cantidad de datos a una gran distancia, con velocidades similares a las de la radio y superiores a las de un cable convencional. Son el medio de transmisión por cable más avanzado, al ser inmune a las interferencias electromagnéticas, y también se utilizan para redes locales donde se necesite aprovechar las ventajas de la fibra óptica sobre otros medios de transmisión.
Historia sobre la fibra optica
El término fibra óptica hoy en día nos resulta algo familiar y cotidiano, un medio de transmisión que está presente en muchos hogares gracias al FTTH y que desde hace bastantes años forma parte del core de las grandes redes de comunicación (por ejemplo, los cables submarinos). Cada vez generamos más información, y fabricantes de equipos de red como Cisco apuntan a que en 2015 serán 15 mil millones los dispositivos conectados a Internet, mientras que el tráfico cursado por la red se multiplicará por cuatro con respecto al año 2010.
Lógicamente, con estas previsiones de crecimiento en el volumen de información a cursar, la gran capacidad de transmisión de la fibra óptica es clave para poder responder a esta futura demanda. Se trabaja en nuevos enlaces submarinos a 100 Gbpsy en proyectos de investigación que nos permitan subir varios órdenes de magnitud en la capacidad de transmisión y llegar al Petabit por segundo.
La fibra óptica es uno de los grandes descubrimientos de la segunda mitad del siglo XX aunque, eso sí, gran parte de los fundamentos de la misma proceden de estudios algo más antiguos (concretamente de los siglos XVIII, XIX y principios del siglo XX). Habiendo cuenta de la importancia de este medio de transmisión para sustentar nuestras redes de comunicación, vamos a dedicar unos minutos a conocer algunos aspectos clave del origen de la fibra óptica.
La fibra óptica en las telecomunicaciones
Sir Charles Kuen Kao, Premio Nobel de Física en 2009 por sus contribuciones a las comunicaciones ópticas y conocido como el “padre de las comunicaciones por fibra óptica”, es otro de los personajes clave dentro del mundo de las telecomunicaciones. En 1956, en su tesis doctoral predijo que la atenuación de una fibra óptica no debía ser superior a los 20 decibelios por kilómetro, si se quería que ésta fuese apta para usarse en transmisiones de datos. Por aquel entonces Manfred Böhner en los laboratorios de investigación de Telefunken en Ulm (Alemania) ya había realizado las primeras pruebas de transmisión de datos digitales sobre fibra óptica.Con el dato aportado por Kao y su propio impulso de la tecnología junto a su compañero G. A. Hockham (que trabajaba con él en los laboratorios de investigación de Standard Telecommunications en Reino Unido), la industria comenzó a tomar conciencia de que el futuro de las comunicaciones pasaba por la luz y el vidrio más que por los cables de conductores metálicos.
A pesar de ello, los procesos de fabricación debían mejorarse mucho porque estaban aún muy lejos del valor objetivo marcado por Kao. Precisamente, Kao y Hockham desarrollaron un estudio teórico en el que caracterizaron los procesos de fabricación y depuraron las fibras fabricadas gracias a la detección de impurezas en los cristales. Cubriendo las fibras con una camisa de nylon y una cubierta resistente era posible manipular los cables sin que se rompiesen y, por tanto, hacer viable su uso en una instalación convencional.
Tipos de fibra optica
Se pueden realizar diferentes clasificaciones acerca de las fibras ópticas, pero básicamente existen dos tipos: fibra multimodo y monomodo.
Fibras multimodo. El término multimodo indica que pueden ser guiados muchos modos o rayos luminosos, cada uno de los cuales sigue un camino diferente dentro de la fibra óptica. Este efecto hace que su ancho de banda sea inferior al de las fibras monomodo. Por el contrario los dispositivos utilizados con las multimodo tienen un coste inferior (LED). Este tipo de fibras son las preferidas para comunicaciones en pequeñas distancias, hasta 10 Km.
Fibras monomodo. El diámetro del núcleo de la fibra es muy pequeño y sólo permite la propagación de un único modo o rayo (fundamental), el cual se propaga directamente sin reflexión. Este efecto causa que su ancho de banda sea muy elevado, por lo que su utilización se suele reservar a grandes distancias, superiores a 10 Km, junto con dispositivos de elevado coste (LÁSER).
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