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Fibra Óptica
Artículo sobre la Fibra Óptica

Historia y beneficios de la fibra óptica en las comunicaciones

Un poco de historia sobre la fibra óptica

En 1870, John Tindall demostró que la luz sigue la curvatura de un flujo de agua vertiéndose de un contenedor. Este principio tan simple, fue un motivo de estudio y desarrollo de aplicaciones basados en este fenómeno. John Logie Baird patentó un método de trasmitir luz a través de una barra de vidrio para ser utilizada en un rústico televisor en color, pero los materiales de la época hicieron este proyecto inviable.

En 1950, fue un año de cierto éxito en la transmisión de imágenes por medio de fibra óptica, y en particular en el mundo médico, ya que se empezó a utilizar en algunos instrumentos médicos. En 1966 Charles Kao y George Hockman propusieron la transmisión de información sobre fibra de vidrio, y sugirieron que una menor cantidad de cables era posible. Estas fueron las bases para mejorar las perdidas de señal óptica que hasta el momento eran significativas y no permitían un buen aprovechamiento de esta tecnología. Hoy en día, se ha minimizado enormemente estas perdidas si las comparamos con le proyecto inicial de Kao y Hockman.

Las ventajas de usar fibra óptica

Debido a sus mínimas pérdidas de señal y a sus óptimas propiedades de ancho de banda,  la fibra óptica puede ser usada en distancias mas largas si la comparamos con el cable de cobre. Su peso y tamaño reducido las hace ideales en muchos entornos donde el cable de cobre sería impracticable. Usando multiplexores, una sola fibra puede reemplazar cientos de cables de cobre.


Una de los beneficios más importantes en la industria es su inmunidad a lo que llamamos EMI (Electro Magnetic Interference), o dicho de otro modo, las interferencias electro magnéticas, y también por el hecho de que no sea conductor de la electricidad. Al ser no conductor, puede ser usado en lugares donde se necesite un aislamiento de la electricidad. La fibra óptica no supone un riesgo para el entorno como puede ocurrir con otros materiales más contaminantes. Otro añadido es el aspecto de la seguridad, ya que es muy complicado poder filtrar las señales de datos para leer la información que contiene.

Cable Fibra Óptica Cable Fibra Óptica

Fibras ópticas Mono-modo y Multi-modo

Hay muchos tipos de fibra óptica, aunque existen dos modelos fundamentales que determinan los entornos donde se pueden utilizar. Las fibras mono-modo y Multi-modo.

Con cables de cobre un tamaño grande significa menos resistencia, pero con la fibra óptica es todo lo contrario. Para explicar esto primero debemos entender como se propaga la luz por el interior de la fibra.

La luz viaja por un cable de fibra óptica mediante un proceso llamado TIR (Total Internal Reflection), y es posible al usar dos tipos de vidrio con diferentes propiedades de reflexión. El núcleo interno tiene unas características de reflexión altas, mientras que en la parte externa son mas bajas. Estos principios de reflexión son similares a cuando miras en un estanque. El agua en el estanque tiene un índice de refracción más alto que el aire, por lo que dependiendo del ángulo desde el que miramos en el agua, veremos el entorno mas ampliado o mas centrado.

En las fibras Multi-modo, como sugiere su nombre, existen múltiples modos de propagación de los rayos de luz. Estos rangos varían desde los modos de bajo orden, que toman el camino más directo por el medio del núcleo, hasta los modos de alto orden, que toman la ruta mas larga rebotando continuamente por las paredes de la fibra.

Esto produce el efecto de esparcimiento de señal porque los rayos de uno de los pulsos de luz, llegan a su destino a tiempos diferentes. Esto se llama dispersión ínter modular (Intermodal Dispersion). Para suavizar el problema, se crearon fibras con diferentes curvaturas y pulidos en su parte final, permitiendo que todos los rayos de luz llegaran a la vez y mejorando la señal.

La fibra Mono-modo utiliza un sistema más simple. Solo permite un modo de propagación. Un único haz de luz directo y más intenso, y por lo tanto de más ancho de banda con mayores distancias.
 
¿Donde utilizar estas fibras ópticas?

Como ya habrás supuesto, las fibras Multi-modo son de menor alcance y son utilizadas en redes de datos de edificios, para ordenadores, temas de seguridad, etc. No es conveniente que tengan una distancia mayor de 1 Km. ya que puede empezar a dar problemas.

La fibra Mono-modo es de largo alcance pudiendo recorrer varios kilómetros sin necesidad de repetidores. Normalmente son usadas para unir diferentes localizaciones separadas entre si y van por galerías de cable por debajo del suelo.

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