¿Qué es un enlace de fibra óptica?

Un enlace de fibra óptica es un dispositivo que envía datos entre dos puntos enviando luz a través de una fibra óptica, que guía la luz hacia el otro extremo del enlace. Cada enlace de fibra óptica contiene la fibra óptica en sí, un transmisor y un receptor. Algunos enlaces también tienen amplificadores en la fibra entre el transmisor y el receptor para mantener la potencia en enlaces más largos. Los enlaces de fibra óptica son extremadamente importantes en la tecnología de comunicaciones moderna y se utilizan para aplicaciones como teléfonos, conexiones a Internet y televisión por cable.

Las fibras ópticas se pueden usar para la comunicación porque son materiales relativamente flexibles que se pueden usar como guías de onda, guiando la dirección de las ondas electromagnéticas a medida que viajan a través de la fibra. La fibra tiene dos partes, un revestimiento exterior y un núcleo interno. El núcleo está diseñado para tener un índice de refracción más alto que el revestimiento, lo que significa que la luz en el núcleo viaja más lentamente. Cuando la luz alcanza un límite entre el medio que está atravesando y otro medio con un índice de refracción más bajo, esa luz se reflejará completamente fuera del límite si impacta en un ángulo suficientemente alto en un fenómeno llamado reflexión interna total. Al rodear completamente el núcleo con material con un índice de refracción más bajo, la luz puede limitarse al núcleo a medida que recorre la longitud de la fibra, minimizando la atenuación de la señal.

Las fibras ópticas generalmente están compuestas de vidrio de sílice (dióxido de silicio o SiO ₂ ). A veces también se usan otros tipos de vidrio, como los vidrios de fluoruro y fosfato, y algunas fibras están hechas de sustancias cristalinas como el corindón. El núcleo y el revestimiento están dopados con pequeñas cantidades de otras sustancias para aumentar o disminuir sus índices de refracción para que la luz que viaja a través de la fibra se mantenga en el núcleo.

El transmisor en un enlace de fibra óptica suele ser un diodo emisor de luz o un diodo láser, que producen luz al hacer funcionar electricidad a través de un semiconductor. Esta luz se libera en la fibra en un ángulo que causará una reflexión interna total en el núcleo. La información se codifica en la luz a través de variaciones en su intensidad, fase o polarización. En el otro extremo del enlace de fibra óptica hay un fotodetector, un dispositivo que detecta la luz y que actúa como un receptor. El tipo de fotodetector más utilizado para este propósito es un fotodiodo, que utiliza un semiconductor para convertir la luz entrante en señales eléctricas.

Los enlaces de fibra óptica son una parte esencial de las comunicaciones modernas y se usan ampliamente debido a su bajo peso, baja pérdida de señal e inmunidad a la interferencia electromagnética que puede interrumpir los cables eléctricos. Su capacidad es enorme, y un solo enlace de fibra óptica puede tener cientos de miles de canales para conexiones telefónicas. Son más costosos de hacer y mantener que la conexión eléctrica y, por lo tanto, se utilizan principalmente para transportar señales para un gran número de conexiones telefónicas e Internet de larga distancia, y la transmisión eléctrica se utiliza para la mayoría de los enlaces más cortos. Sin embargo, esto está comenzando a cambiar en algunas áreas, con el crecimiento de la demanda de ancho de banda de Internet, lo que lleva a la creación de servicios de Internet de alto ancho de banda basados ​​en conexiones de fibra óptica que llegan hasta el hogar o la oficina del usuario.