Las crecientes
necesidades en la capacidad de transmisión a través de cables de
telecomunicaciones ha hecho que desde hace ya unos años se vengan empleando
cables formados por haces de fibras ópticas en lugar de los tradicionales
conductores de cobre. No es
necesario recordar que la principal diferencia entre unos y otros es que
mientras en los cables de cobre se transmiten corrientes eléctricas, en los de
fibras ópticas lo que se transmite son haces de luz. Consta de 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.
La fuente de luz puede ser un láser o un diodo LED.
El confinamiento
de la luz por refracción, el principio de que posibilita la fibra óptica, fue
demostrado por Daniel Colladon y Jacques Babinet en París en los comienzos de
la década de 1840.
Por su
naturaleza estos cables son inmunes a las interferencias electromagnéticas. En
estos cables se ha conseguido encerrar un haz de luz dentro del núcleo y que esta se propague a través de él a
grandes distancias.
Además de no
ser sensible a las interferencias electromagnéticas, tiene muchas otras
ventajas, como bajas pérdidas de señal, tamaño y peso reducido.
En 1950 los
investigadores comenzaron a interesarse por la aplicación de este efecto de
confinamiento de los haces luminosos dando lugar a la invención del cable
óptico alrededor de 1952. Uno de los primeros usos de la fibra óptica fue la
transmisión de imágenes en un endoscopio
médico. La fibra óptica puede ser de plástico o vidrio, usándose estas últimas
en los cables interurbanos. 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 con un alto índice
refracción, rodeado de una capa de un material similar con un índice de
refracción ligeramente menor. Cuando la luz llega a la superficie interna del revestimiento,
con un índice de refracción menor, se refleja en gran parte. Cuanto mayor sea
la diferencia entre los de índices de refracción y tambien mayor el ángulo de incidencia, tendremos entonces de
reflexión interna total.
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| Tamaños relativos de las fibras multimodo y monomodo. |
Fibra multimodo
Una fibra
multimodo es aquella en la que los haces de luz pueden circular siguiendo
trayectorias diferentes dentro del núcleo. Una fibra multimodo puede tener más
de mil modos de propagación de luz. El núcleo de una fibra multimodo tiene un
índice de refracción superior.
Fibra monomodo
En una fibra
monomodo la luz solo se propaga en una dirección. Esto se logra reduciendo el
diámetro del núcleo (8,3 a
10 micrones) Su transmisión es paralela al eje de la fibra. Las fibras
monomodo permiten alcanzar grandes distancias (hasta 400 km máximo, mediante un
láser de alta intensidad) y transmitir elevadas tasas de información (decenas
de Gbit/s).
Técnicas de
empalme.
Los tipos de empalmes pueden ser:
Los tipos de empalmes pueden ser:
- Empalme mecánico con el cual se pueden provocar pérdidas del orden de 0,5 dB.
- Empalme con pegamentos con el cual se pueden provocar pérdidas del orden de 0,2 dB.
- Empalme por fusión de arco eléctrico con el cual se logran pérdidas del orden de 0,02 dB.
