La Fibra Óptica es un material conductor que transmite señales ópticas (esto es de luz) en lugar de microondas o señales eléctricas.
¿Qué son las Fibras ópticas?
Las fibras ópticas son hilos finos de vidrio generalmente o plástico, guías de luz (conducen la luz por su interior). Generalmente esta luz es de tipo infrarrojo y no es visible al ojo humano. La modulación de esta luz permite transmitir información tal como lo hacen los medios eléctricos con un grosor del tamaño de un cabello humano, poseen capacidad de transmisión a grandes distancias con poca pérdida de intensidad en la señal y transportan señales impresas en un haz de luz dirigida, en vez de utilizar señales eléctricas por cables metálicos. Este es el medio de transmisión de datos inmune a las interferencias por excelencia, con seguridad debido a que por su interior dejan de moverse impulsos eléctricos, sensibles a los ruidos del entorno que alteran la información. Al conducir luz por su interior, la fibra óptica no es propensa a ningún tipo de interferencia electromagnética o electrostática.
Cómo esta formada la Fibra óptica
La mayor complejidad de la fibra óptica radica en su fabricación. La fibra óptica está compuesta por dos capas, una de denominada Núcleo (Core) y la otra denominada Recubrimiento (Clad). El extra delgado hilo de vidrio está cubierto por una capa plástica le da protección del exterior, si bien suele tener también la misión de evitar la salida de luz.
Un elemento central de tracción con un recubrimiento de polietileno es empleado para evitar tensiones y tracciones que puedan romper una o varias de las fibras contenidas en su interior.
Como se propaga la información (luz)
La fibra óptica está compuesta por dos capas de vidrio, cada una con distinto índice de refracción (La refracción es el cambio de dirección que experimenta una onda al pasar de un medio material a otro). El índice de refracción del núcleo es mayor que el del revestimiento, razón por la cual, y debido a la diferencia de índices la luz introducida al interior de la fibra se mantiene y propaga a través del núcleo.
Los rayos de luz pueden entrar a la fibra óptica si el rayo se halla contenido dentro de un cierto ángulo denominado CONO DE ACEPTACIÓN. Un rayo de luz puede perfectamente no ser transportado por la fibra óptica si no cumple con el requisito del cono de aceptación.
El cono de aceptación está directamente asociado a los materiales con los cuales la fibra óptica ha sido construida.
La fibra óptica presenta niveles de atenuación realmente bajos que permiten transmitir luz por varios kilómetros sin necesidad de reconstruir la señal (regenerar).
¿Qué es un sistema optoelectrónico y de que se compone?
Un sistema optoelectrónico es aquel conjunto de componentes necesarios para formar un sistema de comunicación que emplea como medio básico de comunicación a la fibra óptica. Para transmitir la información, se requiere de un dispositivo emisor de luz como puede ser en LED - LIGHT EMITED DIODE - DIODO EMISOR DE LUZ, o bien un LASER - LIGHT AMPLIFICATION STIMULATED EMISSION RADIATIONS - AMPLIFICACIÓN DE LUZ, POR ESTIMULACIÓN DE EMISIÓN DE RADIACIÓN. En el otro extremo del vínculo, y para poder detectar esa luz, se usan fotodetectores, que pueden ser: APD – AVALANCHE PHOTO DIODE - FOTODIODO DE AVALANCHA, PIN - PHOTO DETECTOR - FOTODETECTOR, o bien PIN-FET - PHOTO DETECTOR FIELD EFFECT TRANSISTOR - FOTODETECTOR Y TRANSISTOR POR EFECTO DE CAMPO.
Hasta ahora, existe una gran cantidad de dispositivos que están destinados a convertir todo tipo de señales: sonido, voz, video, etc., a señales ópticas.
Tipos de Fibras ópticas
Las fibras ópticas se clasifican de acuerdo al modo de propagación que dentro de ellas describen los rayos de luz emitidos.
En esta clasificación existen, fundamentalmente, dos tipos:
MONOMODO.- En este tipo de fibra, los rayos de luz transmitidos por la fibra viajan linealmente. Este tipo de fibra se puede considera como el modelo más sencillo de fabricar, y sus aplicaciones son concretas.
MULTIMODO.- Una fibra multimodo es aquella en la que los haces de luz pueden circular por más de un modo o camino. Esto supone que no llegan todos a la vez. Una fibra multimodo puede tener más de mil modos de propagación de luz. Las fibras multimodo se usan comúnmente en aplicaciones de corta distancia, menores a 1 km; es simple de diseñar y económico. El núcleo de una fibra multimodo tiene un índice de refracción superior, pero del mismo orden de magnitud, que el revestimiento. Debido al gran tamaño del núcleo de una fibra multimodo, es más fácil de conectar y tiene una mayor tolerancia a componentes de menor precisión.
Dependiendo el tipo de índice de refracción del núcleo, tenemos dos tipos de fibra multimodo:
- MULTIMODO - GRADED INDEX.- Este tipo de fibra son más costosas, y tienen una capacidad realmente amplia. La tecnología de fabricación de las mismas es realmente importante. Sus costos son elevados ya que el índice de refracción del núcleo varía de más alto, hacia más bajo en el recubrimiento. Este hecho produce un efecto espiral en todo rayo introducido en la fibra óptica, ya que todo rayo describe una forma helicoidal a medida que va avanzando por la fibra
- MULTIMODO - STEP INDEX.- Este tipo de fibra, se denomina de multimodo índice escalonado. La producción de las mismas resulta adecuado en cuanto a tecnología y precio se refiere. No tiene una capacidad tan grande, pero la calidad final es alta. El índice de refracción del núcleo es uniforme para todo el mismo, en realidad describe la forma general de la fibra óptica.
Uso de las Fibras Ópticas
Inicialmente las fibras ópticas se usaron solamente para conectar centrales telefónicas en áreas de mucho tráfico de las grandes ciudades. Ya se tienden en áreas locales entre las centrales telefónicas y el equipo de los clientes. Muchos nuevos edificios comerciales son cableados con fibra óptica para apuntalar las redes telefónicas y las redes de cómputo de alta velocidad. También ya se encuentran en las centrales telefónicas y los tableros de circuitos de conexión.
Aunque nos enfocamos más en las fibras ópticas en su modulo como medio de información su uso es muy variado, algunos ejemplos de donde se emplea comúnmente la fibra óptica son:
- Automatización
- Aparatos fotográficos
- Vidrio
- Vinos y alimentos
- Pinturas
- Teléfonos
- Caracterización de dialectos
- Constantes dieléctricas en aceites aislantes
- Parámetros de cable
- Sensores de microondas
- Metrología electromagnética
Cómo se Fabrica
