La fibra óptica

La Fibra Óptica

¿Sabes cómo recibir correos electrónicos o cualquier otra información de cualquier Rincón del mundo en un abrir y cerrar de ojos? Esto ha sido posible gracias a una red de cables de fibra óptica que se colocan bajo tierra y bajo el océano. Los cables que transporta la mayor parte de los datos del mundo son cables de fibra óptica también se utilizan en equipos médicos, aprendamos Cómo funcionan los cables de fibra óptica y cómo han revolucionado el mundo que nos rodea.

El cable de fibra óptica está compuesto de miles de filamentos de fibra y un solo filamento de fibra es tan delgado como un cabello humano las fibras ópticas transportan información en forma de luz.

La fibra optica

Primero aprendamos algunos comportamientos fundamentales de la luz para entender el funcionamiento de las fibras ópticas:

En la velocidad de la luz cambia cuando pasa a través de un medio y este cambio en la velocidad se expresa por el índice de refracción; está variación en la velocidad de la luz conducta y a otro fenómeno interesante la refracción.

Para entender que hagamos un experimento interesante:

En este experimento la luz pasa a través de un prisma se puede ver que la interfaz la luz se dobla el lugar de ir derecha, este fenómeno se conoce como refracción y la refracción ocurre cuando la luz pasa de un lugar de un índice de refracción a uno con otro índice de refracción, la luz se dobla hacia la interface y cuando pasa de un medio de alto a uno de bajo índice de refracción. La refracción es la razón por la que un lápiz se ve doblado en un vaso de agua, esta sencilla técnica de refractivo en se utiliza eficazmente en fibras ópticas.

Refracción y fibra óptica

Ahora hagamos de este experimento uno hipotético utilizando algunos elementos, podemos aumentar el índice de refracción del vidrio en tiempo real a medida que aumentamos el índice de refracción y la luz se inclina cada vez más hacia la superficie, después de un tiempo se puede ver que la luz pasará a través de la superficie del Vidrio y si aumentamos aún más el índice de refracción la luz regresará repentinamente al primer medio un como un reflejo.

la fibra óptica

A esto se le llama refracción interna total, la refracción interna total es posible si aumentamos el ángulo de incidencia en lugar de aumentar el índice de refracción, en este caso a un cierto ángulo llamado ángulo crítico la luz volverá al primer medio, este fenómeno de reflexión interna total se utiliza en los cables de fibra óptica.

Para transmitir la luz aquí se muestra la forma más simple de cable de fibra óptica, el vidrio cilíndrico con un alto índice de refracción si el láser golpea la interfaz en un ángulo mayor que el ángulo crítico se producirá una refracción interna total y la luz llegará al otro extremo, esto significa que la luz puede ser combinada en la fibra óptica a larga distancia sin importar la forma compleja que tenga la fibra.

Refracción interna total

 Recuerda que la refracción interna total ocurre entre el vidrio de alto índice de refracción y el aire de bajo índice de refracción, sin embargo las fibras ópticas necesitan una capa protectora con esta configuración no es posible una capa protectora, la introducción de material protector reemplazará a la posición del aire y detendrá el fenómeno de refracción interna total una manera fácil de superar este problema es introducir un vidrio de bajo índice de refracción sobre el vidrio central conocido como revestimiento. De esta manera se producirá una refracción interna total y podremos utilizar una capa protectora tanto el núcleo como el revestimiento.

La fibra óptica

Utilizan sílice como material base la diferencia en el índice de refracción, se puede conseguir añadiendo diferentes tipos de dopantes. La fibra óptica que acabamos de construir no podrá transportar señales durante más de 100 km Esto se debe a las diversas pérdidas que se producen en el cable está perdido de intensidad de la señal.

Se denomina generalmente  la absorción y la dispersión son las principales razones de la atenuación de la señal es por eso que se ven los amplificadores en los cables después de una cierta distancia.

Aumento de frecuencia

Aumentar la intensidad de la señal permite que las señales se transmitan a larga distancia, la potencia necesaria para el amplificador se obtiene de fuentes cercanas, volvamos al tema principal. Cómo transmite la fibra óptica información como las llamadas telefónicas o señales de internet, cualquier información puede ser representada en forma de ceros y unos.

Suponga que desea enviar un mensaje de texto Hola a través de su móvil primero esta palabra se convertirá en un código binario equivalente una secuencia de ceros y unos después de la conversión su teléfono móvil transmitirá estos en forma de ondas electromagnéticas, uno se transmite como una alta frecuencia, pero como una onda de baja frecuencia su torre de telefonía local capta estas ondas electromagnéticas en la torre y si la onda electromagnética es de alta frecuencia se genera un pulso de luz, de lo contrario no se genera ningún pulso.

Señal y telecomunicaciones

Pulsos de luz en la fibra óptica

Estos pulsos de luz pueden transmitirse fácilmente a través de cables de fibra óptica los pulsos de luz que lleva la información tienen que viajar a través de una complicada red de cables para llegar a su destino para ello todo el mundo está cubierto de cables de fibra óptica estos cables Se colocan bajo tierra y bajo el océano; son principalmente los proveedores de servicios móviles los que mantienen estos cables subterráneos at&t, orange, verizon son algunos de los pocos actores globales que poseen y mantienen la red de cable submarino.

Aquí se muestra una vista detallada de la sección transversal de un cable submarino puede ver que sólo una pequeña porción del cable se utiliza para sujetar la fibra óptica, el área restante del cable es una estructura mecánica de protección y resistencia.

telecomunicaciones

Disponemos de diferentes equipos para operar con fibra optica, equipos profesionales y de uso sencillo e intuitivo: Fusionadoras de fibra AI9, AI8c, AI7, reflectometros, medidores de señal y mas…

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