¿Qué es y para qué se utiliza la fibra óptica?

Inconvenientes del cable de fibra óptica

Aunque muchos hemos oído el término «fibra óptica» o «tecnología de fibra óptica» para describir un tipo de cable o una tecnología que utiliza la luz, pocos entendemos realmente de qué se trata. Aquí describimos los aspectos básicos de la tecnología de la fibra óptica, cómo trabajar con ella, su finalidad, sus características, sus ventajas y dónde la utilizamos hoy en día.

La fibra óptica, o las fibras ópticas, son hebras largas y finas de vidrio cuidadosamente estirado, del diámetro de un cabello humano. Estos hilos se organizan en haces llamados cables ópticos. Dependemos de ellos para transmitir señales de luz a largas distancias.

En la fuente de transmisión, las señales luminosas están codificadas con datos… los mismos que se ven en la pantalla de un ordenador. Así, la fibra óptica transmite los «datos» por la luz a un extremo receptor, donde la señal luminosa se descodifica como datos. Por lo tanto, la fibra óptica es en realidad un medio de transmisión: una «tubería» para transportar señales a largas distancias a velocidades muy altas.

Los cables de fibra óptica se desarrollaron originalmente en la década de 1950 para los endoscopios. El objetivo era ayudar a los médicos a ver el interior de un paciente humano sin necesidad de una cirugía mayor. En los años 60, los ingenieros de telefonía encontraron la forma de utilizar la misma tecnología para transmitir y recibir llamadas telefónicas a la «velocidad de la luz». Esta velocidad es de unos 186.000 kilómetros por segundo en el vacío, pero se reduce a unos dos tercios de esta velocidad en un cable.    Entonces, ¿para qué se utiliza la fibra óptica?    En pocas palabras, para la transmisión de señales, la comunicación y la visión (vídeo).

Cómo se fabrica la fibra óptica

La Internet de fibra óptica es el futuro de la banda ancha. Utiliza la tecnología de la fibra óptica para alcanzar las mayores velocidades disponibles en la actualidad, de hasta 1000 Mbps (1Gpbs). La banda ancha es esencial para el mundo moderno en el que vivimos. Impulsada por la tecnología de fibra óptica, la Internet de fibra está superando a sus competidores. En esta guía, cubriremos todo lo que necesitas saber sobre el Internet de fibra, incluyendo cómo funciona y los retos asociados a él.

Cuando nos referimos a la «fibra» en esta guía, estamos hablando de Internet de fibra óptica, que es una forma de comunicaciones de fibra óptica. Al enviar un haz de luz a través de cables de fibra óptica de vidrio, podemos transferir información a través de lo que es un proceso realmente fascinante.

Los cables de fibra están formados por muchas fibras ópticas más pequeñas. Estas fibras son extremadamente finas, concretamente tienen menos de una décima parte del grosor de un cabello humano. Aunque son delgadas, tienen mucho que ver. Cada fibra óptica tiene dos partes:

Estas dos partes trabajan juntas para crear un fenómeno llamado reflexión interna total. La reflexión interna total es la forma en que la luz puede desplazarse por las fibras, sin escaparse. Es cuando la luz incide en el cristal con un ángulo extremadamente bajo, menos de 42 grados, y se refleja de nuevo como si se reflejara contra un espejo. El revestimiento mantiene la luz en el núcleo porque el vidrio/plástico del que está hecho tiene una densidad óptica diferente o un índice de refracción más bajo. Ambos términos se refieren a la forma en que el vidrio se dobla (refracción) y, por tanto, frena la luz.

Tejido de fibra óptica

Un cable de fibra óptica es un cable de red que contiene hebras de fibra de vidrio dentro de una carcasa aislada. Están diseñados para redes de datos y telecomunicaciones de larga distancia y alto rendimiento. En comparación con los cables con cable, los cables de fibra óptica proporcionan un mayor ancho de banda y transmiten datos a mayores distancias. Los cables de fibra óptica soportan gran parte de los sistemas de Internet, televisión por cable y telefonía del mundo.

Un cable de fibra óptica está formado por uno o varios hilos de vidrio, cada uno de ellos de un grosor ligeramente superior al de un cabello humano. El centro de cada hebra se llama núcleo, que proporciona el camino para que la luz viaje. El núcleo está rodeado por una capa de vidrio llamada revestimiento que refleja la luz hacia el interior para evitar la pérdida de señal y permitir que la luz pase a través de las curvas del cable.

Los dos tipos principales de cables de fibra óptica son monomodo y multimodo. La fibra monomodo utiliza hebras de vidrio extremadamente finas y un láser para generar luz, mientras que los cables de fibra óptica multimodo utilizan LEDs.

Las redes de fibra óptica monomodo suelen utilizar técnicas de multiplexación por división de ondas para aumentar la cantidad de tráfico de datos que puede transportar el filamento. La multiplexación por división de ondas permite combinar (multiplexar) y separar (desmultiplexar) la luz de varias longitudes de onda diferentes, lo que permite transmitir varios flujos de comunicación a través de un único impulso luminoso.

Red de fibra

La tecnología de fibra óptica es muy popular para su uso en redes de área amplia (WAN), telecomunicaciones y sistemas de comunicación de datos, debido a las numerosas ventajas que ofrece la fibra óptica. La excelente capacidad de transferencia de datos, el aislamiento eléctrico y el rechazo del ruido son características clave que han llevado a la adopción generalizada de esta tecnología. Hoy en día, los cables de fibra óptica se utilizan para transmitir todo tipo de datos, incluyendo imágenes, voz y datos.

Diseñada según el principio de la luz por refracción, la tecnología fue experimentada con éxito por Narinder Singh Kampany y Harold Hopkins en 1953. El término fibra óptica fue acuñado por Narinder Singh Kampany, quien introdujo este concepto a una amplia audiencia a través de su artículo en el año 1960. En la década de 1970 se diseñaron y desplegaron algunos enlaces comerciales de fibra. Podían transferir datos a 45Mbit/seg. Tras el posterior desarrollo de la tecnología, hoy en día, un solo hilo de fibra puede transmitir más de 100 terabits/segundo. Esto demuestra que los cables temáticos de fibra tienen la capacidad de satisfacer la creciente demanda de ancho de banda y velocidades en el futuro.

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