A fibras ópticas son filamentos flexibles hechos de materiales transparentes como vidrio o fibras de plástico y que se utilizan como medio de propagación de la luz. Las fibras ópticas son generalmente muy delgadas, con solo unas pocas micrómetrosde espesor (10-6 m), pero puede tener varios kilómetros de longitud. Las fibras ópticas tienen varias aplicaciones, siendo la transmisión de datos una de las más comunes.
Física de fibra óptica
Las fibras ópticas constan de núcleo, carcasa y cubierta protectora.
Las fibras ópticas están formadas por un núcleo de alta transparencia. índice de refracción recubiertos con capas de plástico transparente cuyos índices de refracción son inferiores a los del núcleo. El fenómeno físico que permite el uso de fibras ópticas es el reflexióninternototal de la luz.
Para tu reflexión interna total, la luz se emite en el núcleo de fibra óptica en un ángulo mínimo de incidencia, llamada ángulo límite (también llamado ángulo crítico), medido en relación con la interfaz entre el núcleo y su carcasa. Tal ángulo permite que la luz experimente sucesivas reflexiones internas dentro de la fibra óptica sin que se escape de allí.
De esta forma, la luz se puede propagar a grandes distancias, con pérdidas mínimas en su intensidad, además de monitorear el formato en el que están dispuestos los cables de fibra óptica.
En pocas palabras, el cable de fibra óptica funciona como un túnel de espejo que refleja la luz.
Las fibras ópticas también pueden propagar más de un color, o longitud de onda, adentro. Este proceso, llamado multiplexación, permite transmitir más información simultáneamente a través de una única fibra óptica, como internet, teléfono y televisión, algo que no se puede hacer con cables convencionales, como los de cobre, muy utilizados para transferir Dado.
Cuando se emiten diferentes longitudes de onda dentro de una fibra óptica, los colores tienden a mezclarse, formando así una Hazblanco, debido a la síntesisaditivo de colores. Así, en los terminales de este tipo de cable óptico se utiliza una especie de prisma capaz de dispersar la luz, separando los diferentes colores y mostrando así su espectro discreto, característico de cada longitud de onda.
veaademás:¿Qué es la refracción?
Para que sirve
El endoscopio se usa para tomar imágenes del interior de la garganta.
Consulte algunos de los principales usos de las fibras ópticas:
TransmisiónenDado: Las fibras ópticas se pueden utilizar para transmitir datos desde Internet, teléfono, televisión, redes, radio, etc.
obtenciónenimagenes: Las fibras ópticas se pueden utilizar para obtener imágenes de lugares de difícil acceso, ya que la luz puede reflejarse en su interior a grandes distancias.
Sensores: A través de fibras ópticas, es posible construir una amplia variedad de sensores capaces de variaciones sensibles de temperatura, pequeñas deformaciones en sólidos, frecuencias de luz, polarización del luz, etc.
Ventajas y desventajas
La luz es capaz de propagarse dentro de las fibras ópticas gracias a las propiedades ópticas de su núcleo.
→ Ventajas
Velocidadentransmisión: La mayoría de los cables de fibra óptica que se utilizan en el mundo son capaces de transmitir 40 Gbit / s (Gigabits por segundo - 109 bits / s), sin embargo, actualmente existen tecnologías que son capaces de transferir hasta 1 Pbit / s (Petabit por segundo - 1015 bits / seg).
Resistencia a las interferencias electromagnéticas.: Los cables de fibra óptica están hechos de materiales dieléctricos y las ondas electromagnéticas externas no interfieren con la propagación de la luz dentro de estos materiales.
Bajomitigaciónenseñal: A diferencia de los cables conductores, las fibras ópticas pueden transmitir información con pequeñas pérdidas: alrededor de 0,2 dB / km (0,2 decibeles - unidad de intensidad de la energía transportada por el onda).
Costo: Los cables de fibra óptica son más baratos que los cables conductores de cobre.
La vidaútil: Este tipo de cables tiene una vida útil muy larga, estimada en más de 100 años de uso continuo.
Espacio: Debido a su velocidad de transferencia de datos, los cables de fibra óptica ocupan un espacio mucho más pequeño que los cables convencionales.
→ Desventajas
Solicitud: Los cables de fibra óptica son subterráneos o siempre están conectados a tierra.
Fragilidad: Los cables de fibra óptica son sensibles y pueden romperse más fácilmente que los cables de cobre y no son tan maleables como los cables metálicos.
Distancias: Aunque absorben poca luz, los cables de fibra óptica que cubren grandes distancias como los que son submarinos, necesitan muchos repetidores de señal para reforzar las pérdidas de intensidad de la luz.
velocidad de fibra óptica
La mayoría de los cables de fibra óptica que se utilizan hoy en día tienen capacidades de transmisión entre 10 y 40 Gbits / s. Sin embargo, hay varias aplicaciones donde se requieren tasas de transferencia más altas, por lo que algunas empresas de transferencia telecomunicaciones ya han desarrollado cables de más de 7000 km de longitud, capaces de transmitir hasta 15,5 Tbits / s (Terabits / s - 1015 bits / seg). Se estima que los cables de fibra óptica de este tipo pueden soportar hasta 3.000.000 de llamadas telefónicas simultáneas o hasta 90.000 canales de televisión.
Las fibras ópticas se pueden utilizar para la transmisión por Internet.
¿Cómo se fabrica la fibra óptica?
El material más común para la construcción de fibras ópticas es la sílice, el nombre popular para óxidoensilicio (SiO2). Sin embargo, dependiendo de la aplicación deseada, se pueden utilizar otros materiales en su construcción, como vidrios derivados del flúor y algunos elementos de la familia de los calcógenos, como el azufre.
Por mí. Rafael Helerbrock