Principios de la transmisión por fibra óptica

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Vídeo: Fabricación de fibra óptica

La fibra óptica no es más un conductor de luz. La luz queda atrapada en este conducto y se propaga a la máxima velocidad posible a lo largo del mismo. La velocidad de propagación de la luz depende del tipo de material transparente empleado, ya que la máxima velocidad c = 299.792.458 m/s sólo se alcanza en el vacío. En el resto de medios la propagación se produce a menor velocidad, la relación entre la velocidad de la luz en el vacío y en otro medio, se conoce como índice de refracción del medio y es característico de cada material.

El motivo físico por el cual la luz queda atrapada dentro del conducto, se basa en las leyes de reflexión y refracción de la luz, según las cuales, cuando un rayo atraviesa la frontera desde un medio físico transparente a otro también transparente, pero donde la velocidad de propagación es menor, la trayectoria del mismo varía, siguiendo una ley física conocida como Ley de Snell.

Este es el motivo de que cuando se mete un palo en el agua, éste parece doblarse.

Refracción de la luz al pasar de un medio a otro con diferente índice de refractividad: n2>n1

Más concretamente el fenómeno óptico en el que se fundamenta la transmisión de la luz en el conducto de fibra de vidrio se denomina TIR (Total Internal Reflection), según el cual, cuando un rayo de luz pasa de un medio hacia otro con menor índice de refracción, si incide sobre la frontera de los materiales con un ángulo determinado, no pasa ninguna luz a través de la frontera del material. El ángulo a partir del cuál el rayo de luz queda totalmente atrapado se denomina ángulo crítico de incidencia.

El esquema siguiente muestra el ángulo crítico de incidencia en rojo.

Cuanto más grande es el ángulo a la normal, más pequeña es la fracción de luz transmitida hasta que se llega al ántgulo en que ocurre la reflexión interna total. El color de los rayos es para ayudar a distinguir los rayos y no para indicar ninguna dependencia del color

Reflexión de la luz en la fibra óptica

Los cables de fibra óptica se construyen basándose en ese principio. Veamos un ejemplo gráfico:

Reflexión de la luz en la fibra óptica

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19-1-2008

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© Jesús Infiesta Saborit

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