¿Qué es eso de la fibra óptica?

Hola a todos de nuevo. Hoy quiero hablaros de eso que tanto nos anuncian como el no va más y que, como ahora veremos, lleva entre nosotros más años de los que tenemos muchos de nosotros: La fibra óptica.

En este post me gustaría aclarar algunos aspectos sobre la fibra óptica: qué es, cómo funciona, cuándo se descubrió… esas cosas y, si tenéis alguna duda más pues, comentario abajo y respondo lo antes posible.

Empecemos por el comienzo: ¿Qué es la fibra óptica?

La fibra óptica es un hilo muy muy fino, del grosor de un cabello humano (0,1mm. aproximadamente), hecho de vidrio o algún material plástico transparente. Cada fibra envía o recibe datos, osea, transmite datos de forma unidireccional.

En cada filamento vemos que hay tres componentes siempre:

  • La fuente emisora de luz/información.
  • La propia fibra, que hace de medio de transmisión.
  • Un receptor o detector de luz (Fotodiodo).

Hay muchos tipos de cables mediante los cuales se hace llegar la fibra de un lugar a otro, todos ellos tienen varias capas protectoras que evitan su ruptura. Para hacernos una idea de los distintos tipos de cables que hay, podemos decir que, además de los cables que nos ponen en casa, hay cables submarinos que conectan los distintos continentes soportando grandes presiones de agua y temperaturas bastante fresquitas.

Este mapa muestra como estaba en 2009 la distribucción de los cables submarinos:

Una vez que ya sabemos un poco qué es la fibra óptica, vamos a ver donde surgió esta idea.

El uso de la luz para mandar mensajes no es nada nuevo. Sin ir más lejos, podemos echar un vistazo a cualquier puerto y preguntar cuanto tiempo lleva el faro avisando a los barcos de la proximidad de la costa… ¡Y estos son modernos en comparación con los primeros usos!

Lo novedoso del invento es que metiendo la luz en un cable, podamos doblarlo, sumergirlo, y extenderlo hasta cansarnos manteniendo una altísima velocidad y fiabilidad en la transmisión de datos.

Tras estudiarse desde finales del siglo XVIII el asunto de la transmisión de información mediante la luz, en 1870 el físico irlandés John Tvndall presentó un estudio mediante el que mostraba sus descubrimientos sobre la reflexión interna de la luz en un material (primero agua, pero tras estudios posteriores vieron que el cristal también servía) permitiendo que se transmitiera de forma eficaz a través de una distancia larga.

Por unos motivos o por otros, el asunto no tuvo gran interés para los investigadores de entonces hasta llegados los años 50 del siglo XX.

En 1966, los investigadores Charles K. Kao y G. A. Hockham afirmaron que era posible usar fibras de vidrio y luz en lugar de los cables y la electricidad para la transmisión de llamadas telefónicas. A partir de ahí ya se fueron perfeccionando y estableciendo como el medio que vamos conociendo en nuestros días.

Charles K. Kao (a la izquierda en la imagen) fue galardonado con el Premio Nobel de Física 2009 por sus investigaciones y es considerado el “padre de la comunicación por fibra óptica”.

Las ventajas de la fibra son las siguientes:

  • Un gran ancho de banda, lo que permite flujos muy elevados (del orden del Ghz).
  • Pequeño tamaño, por lo tanto ocupa poco espacio.
  • Una gran flexibilidad que facilita la instalación enormemente.
  • Gran ligereza, el peso es del orden de algunos gramos por kilómetro.
  • Inmunidad total a las perturbaciones de origen electromagnético.
  • Gran seguridad: la intrusión en una fibra óptica es fácilmente detectable por el debilitamiento de la energía luminosa en recepción, además, no radia nada, lo que es particularmente interesante para aplicaciones que requieren alto nivel de confidencialidad.
  • No produce interferencias.
  • Insensibilidad a los parásitos, importante para, por ejemplo, túneles de metro.
  • Atenuación muy pequeña independiente de la frecuencia.
  • Resistencia al calor, al frío o la corrosión.
  • Facilidad para localizar los cortes gracias simplificando la labor de mantenimiento.
  • Coste menor respecto al cobre.

Pero también tiene sus desventajas, como todo:

    • La alta fragilidad de las fibras.
    • Necesidad de usar transmisores y receptores más caros.
    • Los empalmes entre fibras son difíciles de realizar, especialmente en el campo, lo que dificulta las reparaciones en caso de ruptura del cable.
    • No puede transmitir electricidad para alimentar repetidores intermedios.
    • La necesidad de efectuar, en muchos casos, procesos de conversión eléctrica-óptica.
    • La fibra óptica convencional no puede transmitir potencias elevadas.
    • Las moléculas de hidrógeno pueden difundirse en las fibras de silicio y producir cambios en la atenuación. El agua corroe la superficie del vidrio y resulta ser el mecanismo más importante para el envejecimiento de la fibra óptica.

A continuación, y para dar un enfoque pragmático a todo esto, vamos a poner algunos ejemplos de los usos que tiene la fibra óptica:

  • Se puede usar como una guía de un haz de luz hasta un blanco que no se encuentra en la línea de visión.
  • La fibra óptica se puede emplear como sensor para medir tensiones, temperaturas, presión así como otros parámetros.
  • Es posible usar latiguillos de fibra junto con lentes para fabricar instrumentos de visualización largos y delgados llamados endoscopios.
  • Las fibras ópticas se han empleado también para usos decorativos.
  • Líneas de abonado.
  • También son muy usadas en el campo de la iluminación. Para edificios donde la luz puede ser recogida en la azotea y ser llevada mediante fibra óptica a cualquier parte del edificio.🙂
  • Se puede utilizar para trucar el sistema sensorial de los taxis provocando que el taxímetro no marque el costo real del viaje.😦
  • También se emplea como componente en la confección del hormigón translúcido, invención creada por el arquitecto húngaro Ron Losonczi, que consiste en una mezcla de hormigón y fibra óptica formando un nuevo material que ofrece la resistencia del hormigón pero adicionalmente, presenta la particularidad de dejar traspasar la luz de par en par.

Espero que os haya gustado el post y que os haya resultado, al menos, curioso🙂

¡¡Nos leemos en el próximo!!

4 pensamientos en “¿Qué es eso de la fibra óptica?

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