En poco más de una década, la fibra óptica se
ha convertido en una de las tecnologías más avanzadas
para transmitir información.
Este novedoso material ha revolucionado los procesos de la
telecomunicaciones en todos los sentidos
Todos hemos escuchado alguna vez (los que no, que lo ensayen),
cómo el sonido de las palabras puede conducirse a lo largo de
una manguera: las ondas sonoras emitidas en uno de sus extremos se
reflejan en las paredes interiores y se propagan hasta el otro
extremo.
También en muchas películas en las que hay barcos
antiguos, hemos visto cómo el capitán desde el puente
de mando da órdenes a través de tubos sonoros a la sala
de máquinas para cambiar el curso del navío.
Sin embargo, para distancias mayores requerimos sistemas de otro tipo.
Las telecomunicaciones modernas utilizan electricidad, luz o radio para
enviar sonido, imágenes y datos.
La fibra óptica, en lugar de propagar ondas sonoras,
transmite datos en la forma de pulsos de luz, con la gran ventaja de
que las pulsaciones luminosas se transmiten sin interrupción
de un extremo a otro del filamento, sin importar si hay curvas o
esquinas.
La historia de la comunicación por fibra óptica se
remonta a 1977, cuando se instaló un sistema de prueba en
Inglaterra. Dos años después, ya se producían
cantidades importantes de este material.
Las fuentes de luz usuales, como los focos incandescentes y los
tubos de neón, emiten una combinación de luz de muchos
colores, o longitudes de onda.
En 1959, se descubrió una manera de producir luz de una sola
longitud de onda: el láser (siglas en inglés de Light
Amplification by Stimulated Emission of Radiation).
Es por esto que decimos que la luz de un láser es "coherente",
y puede producir haces de luz muy intenso.
El láser se empleó en las telecomunicaciones con el fin
de que los mensajes se transmitieran a velocidades inusitadas y con
amplia cobertura
Sin embargo, aquel uso del láser era muy limitado pues no
existían los conductos y canales adecuados para conducir esa
luz. Fue entonces cuando los expertos en óptica dirigieron sus
esfuerzos a la producción de un ducto o canal y obtuvieron lo
que hoy se conoce como fibra óptica.
La fibra óptica consiste en una o varias hebras delgadas de
vidrio o de plástico de 50 a 125 micrómetros de
diámetro, es decir, más o menos del espesor de un
cabello.
Un cable de fibra óptica se compone de una región
cilíndrica llamada núcleo, a través de la cual
se efectúa la propagación de luz, y de una zona externa
al -núcleo y coaxial con él, llamada revestimiento o
envoltura. Dicho revestimiento es una funda de plástico u
otros materiales que lo protegen contra la humedad, los roedores y
otros riesgos del entorno. El índice de refracción (la
medida de su capacidad para desviar la luz) del material de
revestimiento es menor que aquél del núcleo.
Existen tres tipos de fibras ópticas. La llamada fibra
multimodal de índice de refracción escalonado se usa en
la transferencia convencional de imágenes, así como en
la transmisión de datos en distancias cortas. La fibra
multimodal de índice de gradiente, en la cual el índice
de refracción del núcleo disminuye gradualmente del
centro hacia fuera, es óptima para las distancias intermedias.
Para largas distancias y gran velocidad en la transmisión de
datos se emplea la fibra monomodal, con poca diferencia de
índice de refracción y núcleo de tamaño
pequeño.
En 1970, los científicos Donald Keck, Robert Maurer y Peter Schultz de
Corning 
Glass Works fabricaron con éxito el primer lote de fibras
ópticas con la transparencia suficiente para que la comunicación de
fibra óptica fuese una realidad. (Corning Inc.)
La capacidad de transmisión de información depende
básicamente de tres características: el diseño
geométrico de la fibra, las propiedades de los materiales
empleados (diseño óptico) y el intervalo de longitudes
de onda de la fuente de luz utilizada (cuanto mayor sea éste,
menor será la capacidad de transmisión de
información de la fibra).
Podemos apreciar que la fibra de vidrio o de plástico
está metida en una funda protectora; dado su
pequeñísimo diámetro, independientemiente del
material empleado, puede soportar doblarse hasta cierto ángulo
sin romperse. Normalmente la fibra o conjunto de ellas se instalan
dentro de tubos adecuados para una mayor protección.
El pulso de luz, al llegar al borde de la
fibra, se refleja hacia su interior; este proceso se repite
innumerables veces. Sin embargo, como en cada reflexión el haz
pierde un poco
de intensidad, al cabo de muchas reflexiones es
necesario amplificarlo. Esta labor se realiza mediante un repetidor,
o conjunto de repetidores; en el caso de paquetes de fibras, se
requiere uno para cada fibra.
Una línea de comunicación por fibra óptica
está constituida por tres elementos esenciales: en un extremo
se encuentra un diodo emisor de luz, que produce los pulsos; la fibra
propiamente dicha y, en el extremo receptor, un diodo detector de luz.
El diodo emisor de luz recibe los pulsos eléctricos en clave y
los convierte en pulsos de luz; la fibra óptica se encarga de
transmitir esos pulsos luminosos, y el diodo detector hace lo contrario
que el emisor, es decir, los vuelve a convertir en pulsos
eléctricos.
Por supuesto, hay que instalar antes del diodo
emisor de la luz un dispositivo que 
convierta en señal
electromagnética el mensaje o los datos a transmitir y,
consecuentemente, en el extremo receptor otro dispositivo, que
trabaja a la inversa
Al igual que en la computación, en la transmisión por
fibra óptica la información va codificada en forma
digital, como una secuencia de 1 y 0. En el caso de las fibras, los
unos están representados por pulsos de luz y los ceros por los
espacios entre pulsos. El volumen de información, esto es, el
número de ceros y unos que se puede transmitir por una fibra
óptica es miles de veces mayor que el de una línea
telefónica, y en ello radica la superioridad de este nuevo
medio de transmisión.
Los pulsos de luz van uno tras otro y su frecuencia es tan alta que
permite enviar 
muchos mensajes o datos en forma compartida. Por
ejemplo, si el número 7 forma parte de un dato y la letra N
forma parte de una palabra de otro mensaje, se puede enviar uno tras
otro, añadiendo tan sólo pulsos clave que identifican a
qué “paquete” pertenece cada secuencia de datos.
Asimismo, si el 7 va a una dirección y la N a otra, a cada
cual se le asigna otro pulso clave para encaminarlo a su destino.
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Además del gran volumen de información que pueden
transmitir las fibras ópticas, su aceptación se debe a
otros factores. Por una parte, son muy confiables porque son inmunes
a las interferencias electromagnéticas que afectan a las ondas
de radio. Las fibras ópticas son ideales para incorporarse en
cables sin ningún componente adicional y usarse en condiciones
peligrosas de alta tensión. Poseen gran ancho de banda, lo que
permite incrementar la capacidad de transmisión y reducir el
costo por canal. Un cable de seis fibras puede transportar la
señal de más de cinco mil canales o líneas
principales; para brindar este servicio a ese mismo número de
usuarios en un sistema convencional de cables de cobre, se requieren
10,000 pares de cables, los cuales ocupan grandes volúmenes y
son más costosos
Por otra parte, debido a la atenuación de la luz a lo largo
de la fibra, cada cierta 
distancia hay que colocar un "repetidor"; esto
es, un dispositivo que recibe los pulsos de luz, los convierte en
pulsos eléctricos, los amplifica y los convierte nuevamente en
pulsos luminosos para inyectarlos en el siguiente tramo de fibra.
Mientras que con el sistema de cables de cobre se requieren repetidores
cada dos kilómetros, con el sistema de fibra óptica se
pueden instalar tramos de hasta 70 km. Con suficientes repetidores,
este sistema puede transmitir los mensajes o los datos a cualquier
distancia a lo largo y ancho de nuestro planeta.
Formas y aplicaciones
Pero, como ha ocurrido con otros avances tecnológicos, las
fibras ópticas ya se están saturando y debe aumentarse
su capacidad. En la actualidad, las fibras ópticas conducen
mejor la luz roja que la azul, porque aquélla tiene mayor
longitud de onda. Por consiguiente, se emplean diodos emisores de luz
roja. No obstante, si se emplearan diodos emisores azules, por ser
menor la longitud de onda de la luz que emiten, se podría d
uplicar la capacidad de transmisión.
Recientemente, el científico japonés Suhuji Nakamura,
quien trabajaba desde hace años en una pequeña empresa
japonesa, consiguió desarrollar el láser azul de estado
sólido, y acaba de dar a conocer su invento. Nakamura ha
recibido ofertas millonarias de otros laboratorios y empresas para
desarrollarlo a gran escala. Sin embargo, aún falta inventar
las fibras ópticas adecuadas para la luz azul
Trabajamos con este sistema de iluminación que revoluciona al
mercado, no conduce electricidad, tiene una gran flexibilidad y puede
cambiar de colores para adaptarse a sus necesidades.
Puede instalarse en todo lugar y no necesita mantenimiento.
La fibra óptica se nos presenta físicamente como un hilo fino de nylon, más su 
composición es muy diferente. La propiedad que más nos interesa es la transmisión de la luz.
Si iluminamos con una lámpara pequeña, de las que se usan habitualmente en las linternas, un extremo de la fibra óptica, obtendremos la misma intensidad de luz al otro extremo de la fibra óptica
La fibra óptica se puede encontrar en diferentes diámetros, auque los más habituales son de 0,5 milímetros ( se puede imaginar lo pequeño que es el punto que realiza ); podremos crear un cielo de estrellas con un gran número de fibras ópticas iluminadas por una la lámpara. la cual transmitirá la luz a todos los puntos.
Para usar la fibra óptica en nuestro cielo, utilizaremos un alfiler o una aguja que 
normalmente se usan para coser. Pincharemos el cielo con la aguja y después de sacarla introduciremos la punta de la fibra óptica.. Intentando que no sobresalga mucho, fijaremos la fibra óptica al agujero con pegamento rápido ( al ser posible algún tipo de cianocrilato ) de forma que quede firmemente sujeto.
Después de haber colocado un número adecuado de fibras ópticas, de tal forma que estén muy repartidas, uniremos todas las puntas de fibra óptica en un mazo de forma que todas las puntas del mazo estén paralelas, y las uniremos con cinta aislante para que no se separen.
Podemos colocar un pequeño trozo de papel celofán de color azul entre la bombilla y las puntas del mazo de fibra óptica para obtener unas estrellas de tonos azules.
Al fin tendremos un sencillo y mágico cielo de estrellas que vamos a utilizar en los celajes de nuestros dioramas y belenes;
para ver como se instala la fibra óptica pincha en el siguiente
enlace (en la imagen).
