Fibra Óptica
Resumen
¿Por qué es tan común, hoy en día, el uso de Fibra Óptica? Conoce cómo funciona, sus tipos, ventajas, desventajas y usos de la fibra óptica.
Tabla de Contenido
1. Definición de Fibra óptica
La fibra óptica (Fiber optics, o optical fibe), se refiere al medio y la tecnología asociada con la transmisión de información como pulsos de luz a lo largo de una fibra de vidrio o plástico. La fibra óptica se utiliza para redes de datos de alto rendimiento y larga distancia.
La fibra óptica también se usa comúnmente en servicios de telecomunicaciones como internet, televisión y teléfonos. Como ejemplo, compañías como Google usa fibra óptica en su servicios Google Fiber, proporcionando velocidades de Internet de gigabit a los usuarios.
Los cables de fibra óptica se utilizan ya que tienen una serie de ventajas sobre los cables de cobre, como un mayor ancho de banda y velocidades de transmisión.
Un cable de fibra óptica puede contener un número variable de estas fibras de vidrio, desde unas pocas hasta un par de cientos. Rodeando el núcleo de fibra de vidrio hay otra capa de vidrio llamada revestimiento. Una capa conocida como tubo de protección protege el revestimiento, y una capa de cubierta actúa como la capa protectora final para el hilo individual.
2. Cómo funciona la fibra óptica
La fibra óptica transmite datos en forma de partículas de luz, o fotones, que pulsan a través de un cable de fibra óptica. El núcleo de fibra de vidrio y el revestimiento tienen un índice de refracción diferente que dobla la luz entrante en cierto ángulo. Cuando las señales de luz se envían a través del cable de fibra óptica, se reflejan en el núcleo y el revestimiento en una serie de rebotes en zig-zag, adhiriéndose a un proceso llamado reflexión interna total. Las señales de luz no viajan a la velocidad de la luz debido a las capas de vidrio más densas, sino que viajan aproximadamente un 30% más despacio que la velocidad de la luz. Para renovar o aumentar la señal a lo largo de su viaje, la transmisión de fibra óptica a veces requiere repetidores a intervalos distantes para regenerar la señal óptica convirtiéndola en una señal eléctrica, procesando esa señal eléctrica y retransmitiendo la señal óptica.
Los cables de fibra óptica se están moviendo para admitir señales de hasta 10 Gbps. Por lo general, a medida que aumenta la capacidad de ancho de banda de un cable de fibra óptica, se vuelve más costoso.
3. Tipos de cables de fibra óptica
La fibra multimodo y la fibra monomodo son los dos tipos principales de cable de fibra óptica. La fibra monomodo se usa para distancias más largas debido al diámetro más pequeño del núcleo de fibra de vidrio, lo que disminuye la posibilidad de atenuación: la reducción de la intensidad de la señal. La abertura más pequeña aísla la luz en un solo haz, que ofrece una ruta más directa y permite que la señal viaje una distancia más larga. La fibra monomodo también tiene un ancho de banda considerablemente mayor que la fibra multimodo. La fuente de luz utilizada para la fibra monomodo es típicamente un láser. La fibra monomodo suele ser más costosa ya que requiere cálculos precisos para producir la luz láser en una abertura más pequeña.
La fibra multimodo se usa para distancias más cortas porque la abertura central más grande permite que las señales de luz reboten y se reflejen más en el camino. El diámetro más grande permite enviar múltiples pulsos de luz a través del cable al mismo tiempo, lo que da como resultado una mayor transmisión de datos. Sin embargo, esto también significa que hay más posibilidades de pérdida de señal, reducción o interferencia. La fibra óptica multimodo generalmente usa un LED para crear el pulso de luz.
Si bien los cables de cobre fueron la opción tradicional para telecomunicaciones, redes y conexiones de cables durante años, la fibra óptica se ha convertido en una alternativa común. La mayoría de las líneas de larga distancia de las compañías telefónicas ahora están hechas de cables de fibra óptica. La fibra óptica transporta más información que el cable de cobre convencional, debido a su mayor ancho de banda y velocidades más rápidas. Debido a que el vidrio no conduce electricidad, la fibra óptica no está sujeta a interferencias electromagnéticas y las pérdidas de señal se minimizan.
4. Ventajas y desventajas
Los cables de fibra óptica se utilizan principalmente por sus ventajas sobre los cables de cobre. Las ventajas incluyen:
- Soporte de mayores capacidades de ancho de banda.
- La luz puede viajar más lejos sin necesitar tanto impulso de señal.
- Son menos susceptibles a la interferencia, como la interferencia electromagnética.
- Se pueden sumergir en agua, la fibra óptica se utiliza en entornos de mayor riesgo, como los cables submarinos.
- Los cables de fibra óptica también son más fuertes, más delgados y livianos que los cables de alambre de cobre.
- No necesitan ser mantenidos o reemplazados con tanta frecuencia.
Sin embargo, es importante tener en cuenta que la fibra óptica tiene desventajas que los usuarios deben saber antes de manipularlas. Estas desventajas incluyen:
- El cable de cobre es a menudo más barato que la fibra óptica.
- La fibra de vidrio también requiere más protección dentro de un cable externo que el cobre.
- La instalación de nuevo cableado requiere mucha mano de obra.
- Los cables de fibra óptica son a menudo más frágiles. Por ejemplo, las fibras se pueden romper o se puede perder una señal si el cable está doblado o curvado en un radio de unos pocos centímetros.
5. Usos de fibra óptica
Las redes informáticas son un caso de uso común de fibra óptica debido a la capacidad de la fibra óptica para transmitir datos y proporcionar un gran ancho de banda. Del mismo modo, la fibra óptica se usa con frecuencia en la radiodifusión y la electrónica para proporcionar mejores conexiones y rendimiento. Internet y la televisión por cable son dos de los usos más comunes de la fibra óptica. La fibra óptica se puede instalar para admitir conexiones de larga distancia entre redes de computadoras en diferentes ubicaciones.
Las industrias militares y espaciales también hacen uso de la fibra óptica como medio de comunicación y transferencia de señal, además de su capacidad para proporcionar detección de temperatura. Los cables de fibra óptica pueden ser beneficiosos debido a su menor peso y menor tamaño.
La fibra óptica se usa con frecuencia en una variedad de instrumentos médicos para proporcionar una iluminación precisa. También permite cada vez más sensores biomédicos que ayudan en procedimientos médicos mínimamente invasivos. Debido a que la fibra óptica no está sujeta a interferencias electromagnéticas, es ideal para varias pruebas como las imágenes por resonancia magnética. Otras aplicaciones médicas para fibra óptica incluyen imágenes de rayos X, endoscopia, fototerapia y microscopía quirúrgica.
Puedes consultar más términos en mi diccionario de redes de computadoras.
Si tienes alguna otra duda o término, déjala en los comentarios… 🙂
