Introducción a la Fibra Óptica

Esta imagen microscópica pertenece a una flor de geranio que ha sido iluminada mediante el uso de fibras ópticas. Una jeringa médica fue utilizada para insertar una línea de fibra óptica en la base de la flor para iluminarla de adentro hacia fuera. Esta singular técnica le permite al investigador examinar detalles minúsculos de la flor y aprender más acerca de su estructura y propiedades físicas. La flor en sí actúa como un cable de fibra óptica que transmite luz por sus diferentes partes, pero que a su vez minimiza la cantidad de luz que se escapa.

Esta imagen proporciona dos excelentes ejemplos de la potencia e intensidad con que la fibra óptica es capaz de transmitir luz. En primer lugar, toda la luz utilizada para la iluminación en esta fotografía procede de un solo cable de fibra óptica, con un diámetro casi igual al diámetro del hilo de una caña de pescar. Además, las finas vellosidades que cubren la flor están brillantemente iluminadas y actúan cada una individualmente como un cable de fibra óptica.

Las fibras ópticas son una manera de transportar luz en una forma muy direccional. La luz se enfoca y se guía a través de una fibra de vidrio cilíndrica. En el interior de la fibra, la luz rebota de un lado a otro en ángulos muy abiertos contra las paredes interiores, prácticamente avanzando por su centro hasta el final de la fibra o filamento, por donde finalmente escapa. La luz no se escapa de las paredes laterales debido a la reflexión interna total.

¿Qué causa esta reflexión interna total? La fibra consta de dos capas denominadas: núcleo y revestimiento. La luz queda atrapada dentro del núcleo, fabricado de vidrio, a través del cual se desplaza. El revestimiento está fabricado de un material que tiene un índice de refracción mucho menor que el del núcleo. Como la luz rebota o se refleja de la segunda capa, no puede escapar de la fibra, porque es difícil que la luz pase a través de un material de elevado índice a un material de menor índice a un ángulo de incidencia extremo.

¿Por qué es importante la fibra óptica? Aparte de que es un conducto flexible que se utiliza para iluminar objetos microscópicos, las fibras se pueden usar también para transportar información de manera muy similar a la forma en que un hilo de cobre puede transmitir electricidad. Si bien el hilo de cobre transmite tan sólo unos cuantos millones de impulsos eléctricos por segundo, la fibra óptica puede transportar hasta 20 mil millones de impulsos de luz por segundo. Eso significa que las empresas de teléfono, cable y computación pueden manejar enormes cantidades de transferencia de datos simultáneamente; cantidades mucho mayores que la que los cables convencionales pueden transmitir.


Fuente: Optical Fiber - Optical Society of America (OSA), American Institue of Physics