Fibra óptica

Na Galipedia, a Wikipedia en galego.
Saltar ata a navegación Saltar á procura
Fibra óptica.

A fibra óptica (FO, en inglés Optical Fiber, OF) é un filamento transparente e delgado, usualmente feito de vidro ou plástico para transmitir sinais de luz a través de centos ou miles de quilómetros. A fibra óptica é un dos elementos clave na revolución das telecomunicacións ópticas.

A fibra óptica é un medio de transmisión, empregado habitualmente en redes de datos e telecomunicacións, consiste nun fío moi fino de material transparente, vidro ou materiais plásticos, polo que se envían pulsos de luz que representan os datos para transmitir. O feixe de luz queda completamente confinado e propágase polo interior da fibra cun ángulo de reflexión por encima do ángulo límite de reflexión total, en función da lei de Snell. A fonte de luz pode ser un láser ou tamén diodo led. As fibras utilízanse amplamente en telecomunicacións, xa que permiten enviar gran cantidade de datos a unha gran distancia, con velocidades similares ás da radio e superiores ás dun cable convencional. Son o medio de transmisión por cable máis avanzado, ao ser inmune ás interferencias electromagnéticas, e tamén se utilizan para redes locais onde se necesite aproveitar as vantaxes da fibra óptica sobre outros medios de transmisión.

Historia[editar | editar a fonte]

Empalme de fibra óptica de Telefónica, A Coruña

Os antigos gregos usaban espellos para transmitiren información, de modo rudimentario, usando luz solar. En 1792, Claude Chappe deseñou un sistema de telegrafía óptica, que, mediante o uso dun código, torres e espellos distribuídos ao longo dos 200 km que separan a Lille de París, conseguía transmitir unha mensaxe en tan só 16 minutos. Aínda que en 1820 eran coñecidas as ecuacións polas que se rexe a captura da luz dentro dunha placa de cristal lisa, non sería ata 90 anos máis tarde (1910) cando estas ecuacións se aplicaron cara aos chamados cables de vidro grazas aos traballos dos físicos Demetrius Hondros e Peter Debye en 1910.[1]

O confinamento da luz por refracción, o principio que posibilita a fibra óptica, foi demostrado por Jean-Daniel Colladon e Jacques Babinet en París nos comezos da década de 1840. O físico inglés John Tyndall descubriu que a luz podía viaxar dentro da auga, curvándose por reflexión interna, e en 1870 presentou os seus estudos ante os membros da Real Sociedade.[2] A partir deste principio levaron a cabo unha serie de estudos, nos que se demostrou o potencial do cristal como medio eficaz de transmisión a longa distancia. Ademais, desenvolvéronse unha serie de aplicacións baseadas no devandito principio para iluminar correntes de auga en fontes públicas. Máis tarde, o enxeñeiro escocés John Logie Baird rexistrou patentes que describían a utilización de bastóns sólidos de vidro na transmisión de luz, para o seu emprego no seu sistema electromecánico de televisión a cores. Con todo, as técnicas e os materiais usados non permitían a transmisión da luz con bo rendemento. As perdas de sinal óptico eran grandes e non había dispositivos de axuste óptico.

Foi en 1950 cando as fibras ópticas comezaron a interesar aos investigadores, con moitas aplicacións prácticas que estaban a ser desenvolvidas. En 1952, o físico Narinder Singh Kapany, apoiándose nos estudos de John Tyndall, realizou experimentos que conduciron á invención da fibra óptica.

Un dos primeiros usos da fibra óptica foi empregar un feixe de fibras para a transmisión de imaxes, que se usou no endoscopio. Usando a fibra óptica, conseguiuse un endoscopio semiflexible, o cal foi patentado pola Universidade de Míchigan en 1956. Neste invento usáronse unhas novas fibras forradas cun material de baixo índice de refracción, xa que antes se impregnaban con aceites ou ceras. Nesta mesma época, empezáronse a utilizar filamentos delgados como o cabelo que transportaban luz a distancias curtas, tanto na industria como na medicina, de forma que a luz podía chegar a lugares que doutra forma serían inaccesibles. O único problema era que esta luz perdía ata o 99% da súa intensidade ao atravesar distancias de ata 9 metros de fibra.

Charles K. Kao, na súa tese doutoral de 1956, estimou que as máximas perdas que debería ter a fibra óptica, para que resultase práctica en ligazóns de comunicacións, eran de 20 decibeis por quilómetro.

En 1966, nun comunicado dirixido á Asociación Británica para o Avance da Ciencia, os investigadores Charles K. Kao e George Hockham, dos laboratorios Standard Telecommunications, en Inglaterra, afirmaron que se podía dispoñer de fibras dunha transparencia maior e propuxeron o uso de fibras de vidro e de luz, en lugar de electricidade e condutores metálicos, na transmisión de mensaxes telefónicas. A obtención de tales fibras esixiu grandes esforzos dos investigadores, xa que as fibras ata entón presentaban perdas da orde de 100 dB/km, ademais dunha banda pasante estreita e unha enorme fraxilidade mecánica. Este estudo constituíu a base para reducir as perdas dos sinais ópticos que ata o momento eran moi significativas e non permitían o aproveitamento desta tecnoloxía. Nun artigo teórico, demostraron que as grandes perdas características das fibras existentes debíanse a impurezas diminutas intrínsecas do cristal. Como resultado deste estudo foron fabricadas novas fibras con atenuación de 20 dB/km e unha banda pasante de 1 Ghz para unha largura de 1 km, coa perspectiva de substituír os cables coaxiais. A utilización de fibras de 100 µm de diámetro, envolvidas en fibras de nailon resistente, permitirían a construción de fíos tan fortes que non podían romper coas mans. Hoxe xa existen fibras ópticas con atenuacións tan pequenas de ata 1 dB/km, o que é moitísimo menor cás perdas dun cable coaxial.

En 1970, os investigadores Robert Maurer, Donald Keck, Peter Schultz, ademais de Frank Zimar que traballaban para Corning Glass, fabricaron a primeira fibra óptica aplicando impurezas de titanio en sílice, con centos de metros de largura coa claridade cristalina que Kao e Hockman propuxeran, aínda que as perdas eran de 17 dB/km. [3] [4] ​Durante esta década, as técnicas de fabricación melloráronse, conseguindo perdas de tan só 0,5 dB/km.

Pouco despois, os físicos Morton B. Panish e Izuo Hayashi, dos Laboratorios Bell, mostraron un láser de semiconductores que podía funcionar continuamente a temperatura ambiente. Ademais, John MacChesney e os seus colaboradores, tamén dos laboratorios Bell, desenvolveron independentemente métodos de preparación de fibras. Todas estas actividades marcaron un punto decisivo xa que agora existían os medios para levar as comunicacións de fibra óptica fóra dos laboratorios ao campo da enxeñaría habitual. Durante a seguinte década, a medida que continuaban as investigacións, as fibras ópticas melloraron constantemente a súa transparencia.

O 22 de abril de 1977, General Telephone and Electronics enviou a primeira transmisión telefónica a través de fibra óptica, en 6 Mbit/ s, en Long Beach, California.

Un dispositivo que permitiu o uso da fibra óptica en conexións interurbanas, reducindo o seu custo, foi o amplificador óptico inventado por David N. Payne, da Universidade de Southampton, e por Emmanuel Desurvire nos Laboratorios Bell. A ambos os dous se lles concedeu a Medalla Benjamin Franklin en 1988.

En 1980, as mellores fibras eran tan transparentes que un sinal podía atravesar 240 quilómetros de fibra antes de debilitarse ata ser indetectable. Pero as fibras ópticas con este grao de transparencia non se podían fabricar usando métodos tradicionais. Outro avance produciuse cando os investigadores se deron conta de que o cristal de sílice puro, sen ningunha impureza de metal que absorbese luz, só se podía fabricar directamente a partir de compoñentes de vapor, evitando desta forma a contaminación que inevitablemente resultaba do uso convencional dos crisois de fundición. A tecnoloxía en desenvolvemento baseábase principalmente no coñecemento da termodinámica química, unha ciencia perfeccionada por tres xeracións de químicos desde a súa adopción orixinal por parte de Willard Gibbs, no século XIX.

Tamén en 1980, AT&T presentou á Comisión Federal de Comunicacións dos Estados Unidos un proxecto dun sistema de 978 quilómetros que conectaría as principais cidades do traxecto de Boston a Washington. Catro anos despois, cando o sistema comezou a funcionar, o seu cable, de menos de 25 centímetros de diámetro, proporcionaba 80 000 canles de voz para conversas telefónicas simultáneas. Para entón, a lonxitude total dos cables de fibra unicamente nos Estados Unidos atinxía 400 000 quilómetros.

A primeira ligazón transoceánica con fibra óptica foi o TAT-8 que comezou a operar en 1988, usando un cristal tan transparente que os amplificadores para rexeneraren os sinais débiles podíanse colocar a distancias de máis de 64 quilómetros. Tres anos despois, outro cable transatlántico duplicou a capacidade do primeiro. Desde entón, empregouse fibra óptica en multitude de ligazóns transoceánicas ou entre cidades, e paulatinamente vaise estendendo o seu uso desde as redes troncais das operadoras cara aos usuarios finais.

Así, debido ás súas mínimas perdas de sinal e ás súas óptimas propiedades de ancho de banda, ademais de peso e tamaño reducidos, a fibra óptica pode ser usada a distancias máis longas que o cable de cobre.

Proceso de fabricación[editar | editar a fonte]

Creación da preforma[editar | editar a fonte]

Para a creación da preforma existen catro procesos moi utilizados e pode ser a través dalgún dos seguintes métodos:

  • M.C.V.D (Modified Chemical Vapor Deposition)

Foi desenvolto orixinalmente por Corning Glass e modificado polos Laboratorios Bell para o seu uso industrial. Utiliza un tubo de cuarzo puro onde se parte e é depositada no seu interior a mestura de dióxido de silicio e aditivos de dopado en forma de capas concéntricas. A continuación no proceso industrial instálase o tubo nun torno xiratorio. O tubo é quentado ata acadar unha temperatura comprendida entre 1400° C e 1600° C mediante un queimador de hidróxeno e osíxeno. Ao virar o torno, o quemador comeza a desprazarse ao longo do tubo. Por un extremo do tubo introdúcense os aditivos de dopado, parte fundamental do proceso, xa que da proporción destes aditivos dependerá o perfil final do índice de refracción do núcleo. A deposición das sucesivas capas obtense das sucesivas pasadas do queimador, mentres o torno xira; quedando desta forma sintetizado o núcleo da fibra óptica. A operación que resta é o colapso, lógrase igualmente co continuo desprazamento do queimador, só que agora a unha temperatura comprendida entre 1700° C e 1800° C. Precisamente é esta temperatura a que garante o abrandamento do cuarzo, converténdose así o tubo no cilindro macizo que constitúe a preforma. As dimensións da preforma adoitan ser dun metro de lonxitude útil e dun centímetro de diámetro exterior.

  • V.A.D (Vapor Axial Deposition)

O seu funcionamento baséase na técnica desenvolta pola Nippon Telephone and Telegraph ( N.T.T), moi utilizado no Xapón por compañías dedicadas á fabricación de fibras ópticas. A materia prima que utiliza é a mesma que o método M.C.V.D, a súa diferenza con este radica, que neste último só se depositaba o núcleo, mentres que neste ademais do núcleo da FO deposítase o revestimento. Por esta razón debe coidarse que na zona de deposición axial ou núcleo sedeposite máis dióxido de xermanio que na periferia, o que se logra a través da introdución dos parámetros de deseño no software que serve de apoio no proceso de fabricación. A partir dun cilindro de vidro auxiliar que serve de soporte para a preforma, iníciase o proceso de creación desta, depositándose ordenadamente os materiais, a partir do extremo do cilindro quedando así conformada a chamada " preforma porosa"; conforme a súa taxa de crecemento se vai desprendendo do cilindro auxiliar de vidro. O seguinte paso consiste no colapsado, no que se somete a preforma porosa a unha temperatura comprendida entre os 1.500° C e 1.700° C, lográndose así o rebrandecemento do cuarzo. Quedando convertida a preforma porosa oca no seu interior no cilindro macizo e transparente, mediante o cal se acostuma describir a preforma. Comparado co método anterior (M.C.V.D) ten a vantaxe de que permite obter preformas con maior diámetro e maior lonxitude, á vez que precisa unha menor achega enerxética. O inconveniente máis destacado é a sofisticación do equipamento necesario para a súa realización.

  • Ou.V.D (Outside Vapor Deposition)

Foi desenvolto por Corning Glass Work. Parte dunha variña de substrato cerámica e un queimador. Na chama do queimador son introducidos os cloruros vaporosos e esta caldea a variña. A continuación realízase o proceso denominado síntese da preforma, que consiste no secado da mesma mediante cloro gasoso e o correspondente colapsado de forma análoga aos realizados co método V.A.D, quedando así sintetizados o núcleo e revestimento da preforma. Entre as vantaxes, é de destacar que as taxas de deposición que se acadan son da orde de 4.3g/min, o que representa unha taxa de fabricación de FO de 5km/h, sendo eliminadas as perdas iniciais no paso de estirado da preforma. Tamén é posible a fabricación de fibras de moi baixa atenuación e de gran calidade mediante a optimización no proceso de secado, porque os perfís así obtidos son lisos e sen estrutura anular recoñecible.

  • P. C.V.D (Plasma Chemical Vapor Deposition)

Foi desenvolto pola empresa holandesa Philips e caracterízase pola obtención de perfís lisos sen estrutura anular recoñecible. O seu principio baséase na oxidación dos cloruros de silicio e xermanio, creando nestes un estado de plasma, seguido do proceso de deposición interior.

Etapa de estiramento da preforma[editar | editar a fonte]

Calquera técnica que se utilice que permita a construción da preforma é común en todos os procesos de estiramento desta. A técnica consiste basicamente na existencia dun forno tubular aberto en cuxo interior se somete a preforma a unha temperatura de 2000° C para lograr o abrandamento do cuarzo e que quede fixo o diámetro exterior da FO. Este diámetro hase de manter constante mentres se aplica unha tensión sobre a preforma. Para lograr isto, os factores que o permiten son precisamente a constancia e uniformidade da tensión de tracción e a ausencia de correntes de convección no interior do forno. Neste proceso débese coidar que a atmosfera interior do forno estea illada de partículas que veñen do exterior para evitar que a superficie abrandada da FO poida ser contaminada, ou que se poidan crear microfisuras coa consecuente inevitable rotura da fibra. Aquí é onde tamén se aplica á fibra un material sintético que xeralmente é un polímero viscoso, o cal posibilita as elevadas velocidades de estirado comprendidas entre 1m/sg e 3m/sg, formándose así unha capa uniforme sobre a fibra totalmente libre de burbullas e impurezas. Posteriormente pásase ao endurecemento da protección antes descrita, quedando así a capa definitiva de polímero elástico. Isto realízase habitualmente mediante procesos térmicos ou a través de procesos de reaccións químicas mediante o emprego de radiacións ultravioletas.

Aplicacións[editar | editar a fonte]

O seu uso é moi variado: desde comunicacións dixitais e xoias, pasando por sensores e chegando a usos decorativos, como árbores de Nadal, veladores e outros elementos similares. Aplicacións da fibra monomodo: Cables submarinos, cables interurbanos etc.

Comunicacións con fibra óptica[editar | editar a fonte]

A fibra óptica emprégase como medio de transmisión en redes de telecomunicacións xa que pola súa flexibilidade os condutores ópticos poden agruparse formando cables. As fibras usadas neste campo son de plástico ou de vidro e algunhas veces dos dous tipos. Pola baixa atenuación que teñen, as fibras de vidro son utilizadas en medios interurbanos.

Sensores de fibra óptica[editar | editar a fonte]

Xeralmente faise unha distinción básica entre sensores intrínsecos e sensores extrínsecos. No sensor intrínseco, a fibra en si mesma é o elemento sensorio. No caso do sensor extrínseco, a fibra utilízase para transferir os sinais dun sensor remoto a un sistema electrónico que procesa os sinais. As fibras ópticas pódense utilizar como sensores para medir: deformación, temperatura, presión, humidade, campos eléctricos ou magnéticos, gases, vibracións e outros parámetros. O seu tamaño pequeno e o feito de que por elas non circula corrente eléctrica danlles certas vantaxes respecto a os sensores eléctricos. As fibras ópticas utilízanse como hidrófono para os sismos ou aplicacións de sonar. Desenvolvéronse sistemas hidrofónicos con máis de 1000 sensores usando a fibra óptica. Os hidrófonos son usados pola industria de petróleo así como as mariñas de guerra dalgúns países. A compañía alemá Sennheiser desenvolveu un micrófono que traballa con láser e fibras ópticas. Desenvolvéronse sensores de fibra óptica para a temperatura e presión de pozos petrolíferos. Estes sensores poden traballar a maiores temperaturas que os sensores de semicondutores. Outro uso da fibra óptica como sensor é o xiroscopio de fibra óptica que usan numerosas aeronaves e o uso en microsensores do hidróxeno.

Os sistemas sensores fotónicos por fibra óptica teñen ou poden ter catro partes fundamentais:

  1. O sensor ou transductor.
  2. O interrogador, que emite e recibe o sinal óptico.
  3. O cable óptico.
  4. Acopladores, multiplexores, amplificadores ou conmutadores ópticos (opcional).

O interrogador xera un sinal óptico que se guía polo cable óptico do sensor. Cando unha magnitude, como a presión, temperatura, fluxo etc. se aplica ao sensor, os parámetros fundamentais da luz, tales como a intensidade ou lonxitude de onda, cambian. A luz retorna modificada a través do cable ata o interrogador, onde se mide coidadosamente para determinar a cantidade de cambio na onda de luz. Utilízanse algoritmos para converter o sinal óptico nun sinal electrónico calibrado que pode estar conectado a un sistema de control de procesos, a un sistema de adquisición de datos, ou para unha visualización en tempo real. Se é necesaria unha etapa de multiplexado son indispensables novos compoñentes, como poden ser un ou varios acopladores, ou multiplexores en lonxitude de onda, amplificadores ópticos ou un conmutador de fibra óptica.

Os sistemas sensores por fibra óptica poden ser puntuais ou distribuídos. Se o interrogador é capaz de detectar variacións dalgún parámetro óptico (tipicamente temperatura ou deformación) ao longo de todo o cable óptico, o sistema chámase distribuído. Estes sistemas presentan a gran vantaxe de utilizar como transductor o propio cable óptico. Os sistemas puntuais monitorizan sensores dispostos en posicións concretas dentro dunha rede de sensores. Estes últimos sistemas permiten monitorizar moitos máis parámetros que os sistemas distribuídos (gases, índice de refracción etc.). O alcance dos sistemas distribuídos pode estenderse ata os 120 km desde a unidade de interrogación. Para sistemas puntuais, a distancia de monitorización remota pode chegar ata 250 km.

Iluminación[editar | editar a fonte]

Outro uso que se lle dá á fibra óptica é a iluminación de calquera espazo. Nos últimos anos as fibras ópticascomezaron a ser moi utilizadas debido ás vantaxes que este tipo de iluminación representa:

  • Ausencia de electricidade e calor: Isto débese a que a fibra só ten a capacidade de transmitir os feixes de luz, ademais de que a lámpada que ilumina a fibra non está en contacto directo coa mesma.
  • Pódese cambiar a cor da iluminación sen necesidade de cambiar a lámpada: Isto débese a que a fibra pode transportar o feixe de luz de calquera cor sen importar a cor da fibra.
  • Por medio de fibras, cunha soa lámpada pódese facer unha iluminación máis ampla: Isto é debido a que cunha lámpada pódense iluminar varias fibras e colocalas en diferentes lugares.

Máis usos da fibra óptica[editar | editar a fonte]

  • Pódese usar como unha guía de onda en aplicacións médicas ou industriais nas que é necesario guiar un feixe de luz ata un branco que non se atopa na liña de visión.
  • A fibra óptica pódese empregar como sensor para medir tensións, temperatura, presión así como outros parámetros.
  • É posible usar latiguillos de fibra xunto con lentes para fabricar instrumentos de visualización longos e delgados chamados endoscopios. Os endoscopios úsanse en medicina para visualizar obxectos a través dun buraco pequeno. Os endoscopios industriais úsanse para propósitos similares, por exemplo, para inspeccionar o interior de turbinas.
  • As fibras ópticas empregáronse tamén para usos decorativos incluíndo iluminación, árbores de Nadal.
  • Liñas de abonado
  • As fibras ópticas son moi usadas no campo da iluminación. Para edificios onde a luz pode ser recollida na azotea e ser levada mediante fibra óptica a calquera parte do edificio.
  • Emprégase como compoñente na confección do formigón translúcido, invención creada polo arquitecto húngaro Ron Losonczi, que consiste nunha mestura de formigón e fibra óptica formando un novo material que ofrece a resistencia do formigón pero adicionalmente, presenta a particularidade de deixar traspasar a luz de pau a pau.

Código de cores FO[editar | editar a fonte]

Os fíos de fibra óptica levan recubrimento de plástico para a súa protección. Este plástico de cores é unha codificación segundo a normativa de telecomunicacións.[5]

Táboa de cores FO segundo TIA-598-C [6]
Fío Fibra Fío Fibra
1 Azul 13 Azul con franxa negra
2 Laranxa 14 Laranxa con franxa negra
3 Verde 15 Verde con franxa negra
4 Marrón 16 Marrón con franxa negra
5 Gris 17 Gris con franxa negra
6 Branco 18 Branco con franxa negra
7 Vermello 19 Vermello con franxa negra
8 Negro 20 Negro con franxa branca
9 Amarelo 21 Amarelo con franxa negra
10 Violeta 22 Violeta con franxa negra
11 Rosa 23 Rosa con franxa negra
12 Turquesa 24 Turquesa con franxa negra

Os cables están formados por fibras ópticas (fíos únicos) xuntados en feixes chamados tubos ou módulos. Estes tubos poden ser xeralmente de dúas, catro ou oito fibras. Os tubos xúntanse ao redor do núcleo do cable.

Características[editar | editar a fonte]

Núcleo e revestimento da fibra óptica.

A fibra óptica é unha guía de ondas dieléctrica que opera a frecuencias ópticas. Cada filamento consta dun núcleo central de plástico ou cristal (óxido de silicio e xermanio) cun alto índice de refracción, rodeado dunha capa dun material similar cun índice de refracción lixeiramente menor (plástico). Cando a luz chega a unha superficie que limita cun índice de refracción menor, reflíctese en gran parte, canto maior sexa a diferenza de índices e maior o ángulo de incidencia, fálase entón de reflexión interna total.

No interior dunha fibra óptica, a luz vaise reflectindo contra as paredes en ángulos moi abertos, de tal forma que practicamente avanza polo seu centro. Deste xeito, pódense guiar os sinais luminosos sen perdas por longas distancias.

Funcionamento[editar | editar a fonte]

Os principios básicos do seu funcionamento xustifícanse aplicando as leis da óptica xeométrica, principalmente, a lei da refracción (principio de reflexión interna total) e a lei de Snell. O seu funcionamento baséase en transmitir polo núcleo da fibra un feixe de luz, tal que este non atravese o revestimento, senón que se reflicta e se sigaspropagando. Isto conséguese se o índice de refracción do núcleo é maior ao índice de refracción do revestimento, e tamén se o ángulo de incidencia é superior ao ángulo límite.

Representación de dous raios de luz propagándose dentro dunha fibra óptica. Nesta imaxe percíbese o fenómeno de reflexión total no feixe de luz "a".

Reflexión total[editar | editar a fonte]

De modo que .

Para termos a reflexión total, o ten que ser maior do que o , o cal ocorre cando o ángulo de refraccion for de 90º.

, como seno de 90º é 1,

A reflexión interna total da fibra óptica segue o mesmo principio da auga co aire.

Índice de refracción da casca

Índice de refracción do núcleo

Ángulo de incidencia (ee relación á normal)

Ángulo de refracción (en relación á normal)

Ángulo máximo ee que aínda ocorre refracción

Dese modo, a partir do , ocorrerá o fenômeno da Reflexión total dentro da fibra óptica, de modo que só os raios con permanecerán no núcleo.[7]

Vantaxes[editar | editar a fonte]

  • Unha banda de paso moi ancha, o que permite fluxos moi elevados (da orde do Xhz).
  • Pequeno tamaño, por tanto ocupa pouco espazo.
  • Gran lixeireza, o peso é da orde dalgúns gramos por quilómetro, o que resulta unhas nove veces menos que o dun cable convencional.
  • Inmunidade total ás perturbacións de orixe electromagnética, o que implica unha calidade de transmisión moi boa, xa que o sinal é inmune ás tormentas, faíscas...
  • Gran seguridade: a intrusión nunha fibra óptica é facilmente detectable polo enfraquecemento da enerxía lumínica en recepción, ademais, non irradia nada, o que é particularmente interesante para aplicacións que requiren alto nivel de confidencialidade.
  • Non produce interferencias.
  • Insensibilidad aos sinais parasitos, o que é unha propiedade principalmente utilizada nos medios industriais fortemente perturbados (por exemplo, nos túneles do metro). Esta propiedade tamén permite a coexistencia polos mesmos condutos de cables ópticos non metálicos cos cables de enerxía eléctrica.
  • Atenuación moi pequena independente da frecuencia, o que permite salvar distancias importantes sen elementos activos intermedios. Pode proporcionar comunicacións ata o 70 km antes de que sexa necesario rexenerar o sinal, ademais, pode estenderse a 150 km utilizando amplificadores láser.
  • Gran resistencia mecánica, o que facilita a instalación.
  • Resistencia á calor, frío e corrosión.
  • Facilidade para localizar os cortes grazas a un proceso baseado na reflectometria, o que permite detectar rapidamente o lugar onde se fará a reparación da avaría, simplificando o labor de mantemento.
  • Factores ambientais.

Desvantaxes[editar | editar a fonte]

A pesar das vantaxes antes enumeradas, a fibra óptica presenta unha serie de desvantaxes fronte a outros medios de transmisión, sendo as máis relevantes as seguintes:

  • A alta fraxilidade das fibras.
  • Necesidade de usar transmisores e receptores máis custosos.
  • Os empalmes entre fibras son difíciles de realizar, especialmente no campo, o que dificulta as reparacións en caso de ruptura do cable.
  • Non pode transmitir electricidade para alimentar repetidores intermedios.
  • A necesidade de efectuar, en moitos casos, procesos de conversión eléctrica-óptica.
  • A fibra óptica convencional non pode transmitir potencias elevadas.
  • Non existen memorias ópticas.
  • A fibra óptica non transmite enerxía eléctrica, isto limita a súa aplicación onde o terminal de recepción debe ser enerxizado desde unha liña eléctrica. A enerxía debe proverse por condutores separados.
  • As moléculas de hidróxeno poden difundirse nas fibras de silicio e producir cambios na atenuación. A auga corroe a superficie do vidro e resulta ser o mecanismo máis importante para o envellecemento da fibra óptica.
  • Incipiente normativa internacional sobre algúns aspectos referentes aos parámetros dos compoñentes, calidade da transmisión e probas.

Tipos[editar | editar a fonte]

As diferentes traxectorias que pode seguir un feixe de luz no interior dunha fibra denomínanse modos de propagación. E segundo o modo de propagación teremos dous tipos de fibra óptica: Fibra óptica multimodo e Fibra óptica monomodo.

Notas[editar | editar a fonte]

  1. "Las comunicaciones modernas: la revolución del láer y la fibra óptica". www7.nationalacademies.org. Consultado o 2018-12-28. 
  2. Bates, Regis J (2001). Optical Switching and Networking Handbook. New York: McGraw-Hill. p. 10. ISBN 007137356X. 
  3. "Corning Optical Fiber. Giants of Innovation". web.archive.org. 2015-04-02. Consultado o 2018-12-28. 
  4. DeCusatis, Casimer (2011). Handbook of Fiber Optic Data Communication: A Practical Guide to Optical Networking (en inglés). Elsevier Academic Press. p. 10. ISBN 978-0-12-374216-2. Consultado o 1 de abril de 2015. 
  5. "Fiber Optic Cable Color Codes". www.thefoa.org. Consultado o 2018-12-28. 
  6. "Copia arquivada" (PDF). Arquivado dende o orixinal (PDF) o 10 de xullo de 2012. Consultado o 06 de abril de 2014. 
  7. Varios (03/09/1998). "Demonstraçoes de Reflexao ao Total Interna para Alunos do Segundo Grau". Revista Brasileira de Ensino de Física (en portugués) 20 (3).