Te explicamos qué es la Fibra Óptica y cómo funciona. Además, para qué sirve, características, ventajas y desventajas de la fibra óptica.
¿Qué es la fibra óptica?
La fibra óptica es un medio físico de transmisión de información, usual en redes de datos y telecomunicaciones, que consiste en un filamento delgado de vidrio o de plástico, a través del cual viajan pulsos de luz láser o led, en la cual se contienen los datos a transmitir.
A través de la transmisión de estos impulsos de luz se puede enviar y recibir información a importantes velocidades a través de un tendido de cable, a salvo de interferencias electromagnéticas y con velocidades similares a las de la radio. Esto hace de la fibra óptica el medio de transmisión por cable más avanzado que existe.
La implementación de la fibra óptica es heredera de siglos de investigación y experimentación sobre la luz y sus propiedades, desde las épocas antiguas en que los Griegos se comunicaban a través del reflejo de la luz solar en pequeños espejos, los experimentos ópticos de la Revolución Científica, hasta el invento de la telegrafía óptica en 1792 por Claude Chappe, y el trabajo posterior de los físicos franceses Jean-Daniel Colladon y Jacques Babinet, y del irlandés John Tyndall, todo a finales del siglo XIX.
La fibra óptica como tal no gozaría del interés de los ingenieros hasta 1950 y en 1970 sería fabricada la primera pieza, usando impurezas de titanio en sílice, por obra de Robert Maurer, Donald Keck, Peter Schultz y Frank Zimar. La primera transmisión de información a través de este medio se hizo el 22 de abril de 1977 en Long Beach, California, y en la década de los 80 se perfeccionó y empezó a implementar a escala internacional.
¿Para qué sirve la fibra óptica?
La fibra óptica es ideal para las telecomunicaciones por cable, permitiendo establecer redes informáticas locales y de largo alcance, con un mínimo de pérdida de información en el camino.
Sus aplicaciones son diversas en este campo, permitiendo la obtención de material de redes, sensores de fibra óptica (para temperatura, presión o niveles de luz), material de iluminación (particularmente eficaz ya que no requiere de cercanía con la fuente de luz), y siendo además útil para la decoración (hay árboles de navidad elaborados de fibra óptica) o como componente del hormigón translúcido.
¿Cómo funciona la fibra óptica?
El principio de funcionamiento de la fibra óptica es el de la Ley de Snell, que permite calcular el ángulo de refracción de la luz al pasar de un medio a otro con distinto índice de refracción.
Así, dentro de la fibra, los haces de luz quedan atrapados y propagándose en el núcleo, dadas las propiedades físicas del revestimiento y del ángulo de reflexión adecuado, transportando hasta el destino la información enviada. En esto último opera de manera similar al telégrafo.
Características de la fibra óptica
La fibra óptica empleada hoy en día se compone de un núcleo de plástico o vidrio (óxido de silicio y germanio) que presenta un alto índice de refracción, recubierto de un plástico similar, pero de menor índice refractivo.
Así, de acuerdo al mecanismo de propagación de la luz en su interior, la fibra óptica puede ser de dos tipos:
Fibra mono modal. Permite la propagación de un único modo de luz, a través de la reducción del diámetro del núcleo de fibra, permitiendo enviar información a largas distancias y a buena tasa de transferencia.
Fibra multimodal. Permite que los haces de luz se propaguen en más de una manera (más de mil modos distintos), lo cual incrementa el margen de error y la hace no muy recomendable para conexiones de muy larga distancia.
Ventajas de la fibra óptica
La fibra óptica presenta las siguientes ventajas:
Ocupa poco espacio. Dado su pequeño tamaño, pero se sumamente flexible, lo cual facilita su instalación.
Es liviana. Pues pesa ocho veces menos que un cable convencional.
Presenta una gran resistencia. Tanto mecánica como térmica, y resiste bien a la corrosión.
Es más ecológica. En comparación con los residuos dejados por el cableado convencional.
Inmune a interferencias electromagnéticas. Dada la naturaleza de sus componentes.
Veloz, eficaz y segura. Es la mejor forma de transmisión de datos por cable conocida.
Desventajas de la fibra óptica
Las desventajas de la fibra óptica apuntan a lo siguiente:
Son frágiles. Ya que el vidrio en su interior es susceptible de romperse.
Requiere de conversores. Para devolver la energía lumínica a su sentido informativo.
Son difíciles los empalmes. Especialmente en las zonas rurales.
No transmite energía eléctrica. Por lo que requiere de emisores y transportadores complejos, cuyo suministro de energía no puede tomarse de la línea misma.
Envejece ante la presencia de agua. Lo cual limita su aplicación mundial.
No existen memorias ópticas.
Tipos de cables de fibra óptica
Cable de fibra óptica mono modo
El “modo” en el cable de fibra óptica se refiere a la trayectoria en la que viaja la luz. La fibra mono modo tiene un diámetro de núcleo más pequeño de 9 micrones (8,3 micrones para ser exactos) y solo permite una única longitud de onda y una vía para que la luz viaje, lo que disminuye en gran medida los reflejos de luz y disminuye la atenuación. El cable de fibra óptica mono modo es un poco más caro que sus homólogos multimodo, que a menudo se utiliza en conexiones de red en largas longitudes.
Cable de fibra óptica multimodo
La fibra óptica multimodo tiene un diámetro de núcleo más grande que el del cable de fibra óptica mono modo, lo que permite transmitir múltiples vías y varias longitudes de onda de luz. La fibra óptica multimodo está disponible en dos tamaños, 50 micrones y 62,5 micrones. Se usa comúnmente para distancias cortas, incluidas las aplicaciones de cable de conexión, como la fibra al escritorio o el panel de conexión al equipo, datos y aplicaciones de audio/vídeo en las LAN.
Fibra óptica de plástico (POF)
POF es una fibra óptica con un gran índice de pasos con un diámetro típico de 1 mm. El gran tamaño le permite acoplar fácilmente mucha luz de fuentes y conectores que no necesitan ser de alta precisión. Por lo tanto, los costos típicos de los conectores son del 10–20% tanto como para las fibras de vidrio y la terminación es simple. Al ser de plástico, es más duradero y se puede instalar en minutos con herramientas y capacitación mínimas. El precio del cable de plástico óptico es más competitivo, lo que lo convierte en una opción viable para conexiones LAN de escritorio y enlaces cortos de baja velocidad.