En esta ocasión iniciaremos una entrega de artículos sobre el medio de transmisión conocido como Fibra Óptica, sus orígenes, su estructura, funcionamiento, las herramientas usadas para hacer pruebas en ella y algo sobre las aplicaciones modernas y más avanzadas hasta el momento.
Iniciamos esta primera entrega con un poco de historia sobre los medios de transmisión y su evolución hasta llegar a las redes modernas. Después de la invención del teléfono, posterior al telégrafo, este fue ganando terreno y aceptación entre las personas de la época quienes al inicio lo veían solo como una curiosidad o invento sin mayor uso y hubo más de alguno que auguro un mal futuro para este invento. Sin embargo la historia se encargaría de mostrar a todos sus detractores los beneficios y múltiples aplicaciones que el teléfono trajo a la vida de las sociedades que poco a poco fueron implementando sus primeras líneas telefónicas.
Pero una consecuencia adicional al crecimiento del número de líneas y abonados de los teléfonos fue la enorme cantidad de tráfico que se generó y esto a su vez con el tiempo obligo a los ingenieros de las compañías que ya existían a ingeniarse formas de enrutar todas estas llamadas y más aún en países como estados unidos con extensiones territoriales de enorme envergadura esto requirió de soluciones aún más ingeniosas cuando se dio la necesidad de unir las ciudades lejanas entre si por algún medio que permitirá el flujo masivo de información de tráfico de llamadas.
Una de las primeras tecnologías que vinieron a dar solución a estos problemas eran los cables de cobre, posteriormente con el avance de la tecnología y la aparición de las microondas para uso más comercial se instalaron enlaces para distancias considerables que permitían enviar y recibir cantidades de información más grandes.
Pero con el enorme avance y desarrollo de las redes y más aun con la aparición allá por los 70’s de las primeras formas de redes celulares y todas sus sucesoras los medios de transmisión existentes llegaron al límite de sus capacidades de transporte de información, la cual cabe decir que ya no solo consistía en llamadas de voz, sino en una mezcla de datos y llamadas de voz, junto con información necesaria para su gestión y direccionamiento.
Por estas y otras razones, como fue el desarrollo de medios con capacidades de transmisión de altas, y gran velocidad que ya no tenían un medio de soporte de cobre o que ya no usaban las ondas de radio como medio físico de transmisión, fue que el trafico masivo paro en manos de lo que se conoce hoy como redes de fibra óptica o redes ópticas de transmisión.
Pero que es la fibra óptica? Tal como su nombre lo indica este medio de transmisión ya no tiene que ver con el transporte de señales puramente eléctricas o de RF, y ya no hace uso del medio físico de cables de cobre, sino que consiste de un material de tipo plástico que específicamente está en su mayoría hecho a base de sílice que es uno de los materiales más abundantes de la tierra que en su forma más ordinaria podríamos decir es arena como la que se encuentra e cualquier playa o desierto.
Pero como es que esta arenisca se convierte en un medio tan práctico y eficiente para el transporte de cantidades masivas de información y a velocidades muy superiores a las alcanzadas por el cobre?
Bueno pues sencillamente los fabricantes de fibras ópticas hacen uso de tecnologías que convierten la sílice junto a otros componentes que le dan o mejoran las propiedades ópticas las cuales son la base central del funcionamiento de la fibra, este material primario es convertido en un hilo muy fino de diámetros muy pequeños parecidos a el grosor del hilo de pesca básico, y muy parecido a este también en cuanto a su apariencia física.
Este material final llamado fibra óptica es una especie de tubo muy fino o pequeño con propiedades de reflexión específicas para ciertas frecuencias, pero acá llegamos a un punto muy interesante como recordara el amable lector de sus clases de física de colegio, la luz, que es el medio físico de transmisión de la información en la fibra, tiene dos teorías que sustentan o explican su estructura básica, una que dice que la luz en general está compuesta de un tipo de partículas llamadas fotones las cuales carecen de masa y carga eléctrica y cada fotón transporta una cantidad finita de energía dentro de sí; mientras que la otra teoría dice que la luz está formada por ondas o bloques de ondas que obedecen a las leyes de maxwell y que pueden ser tratadas y explicadas en base a este enfoque como ondas.
La fibra toma parte de una y otra teoría ya que en principio ambas son válidas y correctas y además de eso complementarias ya que la una explica ciertos comportamientos y fenómenos que la otra no pude y viceversa. La teoría de fibra óptica dice que la luz entra al interior de un hilo de fibra y se mueve dentro de este no en forma de un rayo lineal y continuo, sino más bien rebotando como si fueran rayos que ven dando rebotes de una pared a la otra y así avanzan a lo largo de la fibra. A estos rebotes y a sus respectivos ángulos que esa líneas rectas imaginarias forman dentro de la fibra es que se le llama modos de la fibra y de ahí proviene el adjetivo que todos han oído alguna vez como fibras mono modo y fibras multimodo.
Aparte de los modos de oscilación o rebote de los rayos dentro de la fibra, existen también otros parámetros importantes como son la frecuencia específica para las que son hechas las fibras, la luz como enseñan en las clases de física no es más que oscilaciones electromagnéticas que abarcan un amplio rango de frecuencias y lo que llamamos luz visible no es más que una pequeñísima porción de este espectro, teniendo la luz visible dos limites que son los famosos términos infrarrojo o más allá del color rojo, y ultravioleta o más allá del violeta, pero resulta que por razones técnicas la luz que viaja dentro de la fibra no es visible y tiene una longitud de onda distinta a la de la luz visible a este rango de longitudes de onda se le llama ventana y es uno de los parámetros técnicos que se especifica cuando se habla de fibras.
Esta longitud de onda debido a la alta frecuencia a la que existe la luz es de un tamaño extremadamente pequeño tanto que su longitud de onda se mide en nanómetros que es una medida del orden de 10 elevado a la menos 9 ósea 10E-9 . Otro dato importante sobre la fibra es que la fuente de luz no es una fuente común sino de un tipo especial para esa aplicación.
En la próxima entrega continuaremos con los detalles de los tipos de fuentes de luz que se usan en las líneas de fibra óptica y muchas más de sus características, esperamos tus votos, comentarios y sugerencias sobre futuros temas que te gustaría ver en este blog.
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