|
|
Durante esta quinta edición destinada a los medios de transmisión empleados en redes de computadoras, revisaremos muchos de los aspectos inherentes a la fibra óptica, más allá de las diversas aplicaciones que el desarrollo de las redes de computadoras pueda irle dando paulatinamente con el transcurrir del tiempo.
LA
FIBRA ÓPTICA.- Este es el medio de transmisión de datos
inmune a las interferencias por excelencia, con seguridad debido a que
por su interior dejan de moverse impulsos eléctricos, proclives
a los ruidos del entorno que alteren la información. Al conducir
luz por su interior, la fibra óptica no es propensa a ningún
tipo de interferencia electromagnética o electrostática.
La fibra es un hilo fino de vidrio generalmente
o plástico, cuyo grosor puede asemejarse al de un cabello, capaz
de conducir la luz por su interior. Generalmente esta luz es de tipo infrarrojo
y no es visible al ojo humano. La modulación de esta luz permite
transmitir información tal como lo hacen los medios eléctricos
ESTRUCTURA.- La estructura de la
fibra óptica es relativamente sencilla, aunque la mayor complejidad
radica en su fabricación. La fibra óptica está compuesta
por dos capas, una de denominada Núcleo (Core) y la otra denominada
Recubrimiento (Clad). La relación de diámetros es de aproximadamente
1 de recubrimiento por 3 de núcleo, como se ilustra en la figura
1. El extra delgado hilo de vidrio está cubierto por una capa plástica
que le brinda la protección necesaria, aunque normalmente un gran
conjunto de fibras se unen entre sí para obtener mayor seguridad
como veremos un poco más adelante.
PRINCIPIOS
DE LA PROPAGACIÓN DE LA LUZ.- La fibra óptica está
compuesta por dos capas de vidrio, cada una con distinto índice
de refracción. El índice de refracción del núcleo
es mayor que el del revestimiento, razón por la cual, y debido a
la diferencia de índices la luz introducida al interior de la fibra
se mantiene y propaga a través del núcleo. Se produce por
ende el efecto denominado de Refracción Total, tal como se ilustra
en la figura 2.
CONO DE ACEPTACIÓN.- Los rayos de luz pueden entrar a la fibra óptica si el rayo se halla contenido dentro de un cierto ángulo denominado CONO DE ACEPTACIÓN. Un rayo de luz puede perfectamente no ser transportado por la fibra óptica si no cumple con el requisito del cono de aceptación. El cono de aceptación está directamente asociado a los materiales con los cuales la fibra óptica ha sido construida. La figura 3 ilustra todo lo dicho.
Respecto
a atenuaciones producidas dentro de otros medios de transmisión,
la fibra óptica presenta niveles de atenuación realmente
bajos que permiten transmitir luz por varios kilómetros sin necesidad
de reconstruir la señal (regenerar).
LONGITUD DE ONDA.- Todo rayo de luz se halla dentro de un espectro posible. El espectro incluye en la parte más izquierda, los rayos de luz de menor longitud de onda, pero que poseen más energía, denominados ultravioletas. En el otro extremo, se halla las luces de mayores longitudes de onda, pero que poseen menor energía, a las que se denomina infrarrojas. Un intervalo relativamente pequeño de todo este espectro, que se halla entre los colores violeta y rojo, es el que el ojo humano puede apreciar. Son precisamente las luces que se hallan dentro del espectro correspondiente a los infrarrojos los que se emplean para transmitir información por el interior de las fibras ópticas.
TIPOS DE FIBRA ÓPTICA.- Las fibras ópticas se clasifican de acuerdo al modo de propagación que dentro de ellas describen los rayos de luz emitidos. En esta clasificación existen tres tipos. Los tipos de dispersión de cada uno de los modos pueden ser apreciados en la figura 4.
MONOMODO.- En este tipo de fibra, los rayos de luz transmitidos por la fibra viajan linealmente. Este tipo de fibra se puede considera como el modelo más sencillo de fabricar, y sus aplicaciones son concretas.
MULTIMODO
- GRADED INDEX.- Este tipo de fibra son más costosas, y tienen
una capacidad realmente amplia. La tecnología de fabricación
de las mismas es realmente importante. Sus costos son elevados ya que el
índice de refracción del núcleo varía de más
alto, hacia más bajo en el recubrimiento. Este hecho produce un
efecto espiral en todo rayo introducido en la fibra óptica, ya que
todo rayo describe una forma helicoidal a medida que va avanzando por la
fibra
MULTIMODO - STEP INDEX.- Este tipo
de fibra, se denomina de multimodo índice escalonado. La producción
de las mismas resulta adecuado en cuanto a tecnología y precio se
refiere. No tiene una capacidad tan grande, pero la calidad final es alta.
El índice de refracción del núcleo es uniforme para
todo el mismo, en realidad describe la forma general de la fibra óptica
