Fundamentos Físicos De La Fibra Óptica

La fibra óptica está siendo empleada ampliamente en las telecomunicaciones como reemplazo de las conexiones alámbricas mediante cables coaxiales o similares, sobre todo en la telefonía y en las redes de internet debido a las altas velocidades que se alcanzan mediante esta tecnología, lo que supone mayor preferencia de los usuarios sin tomar cuenta el precio, que aunque sea alto en relación a sus antecesores con el tiempo se irá abaratando.

Ahora, es interesante que los cables coaxiales funcionen mediante principios electrodinámicos mientras que la fibra óptica ocupada para los mismos fines funcione por los principios de la óptica, ambas ramas de la física que tienen bastante teoría detrás. Vamos a considerar solo la óptica, que no es más que el estudio de la luz y todos los fenómenos en los que se encuentre inmersa. En particular para la fibra óptica se aprovechan dos fenómenos ópticos, la refracción y la reflexión; mismos que se suscitan a diario frente a nosotros, como lo es el típico ejemplo de un lápiz o cualquier objeto similar en agua que al ser observado parece estar doblado, también en el caso de dos personas separadas por un vidrio que observan un mismo objeto pero una lo hace por la reflexión  y la otra por la refracción de la luz reflejada por dicho objeto. En síntesis, se puede interpretar a la refracción como un “traspaso de un rayo de luz incidente” y a la reflexión como un “rebote” del mismo.

En base a estos fenómenos muchos científicos han brindado aportes que ahora sirven para entender que las situaciones antes mencionadas se deben a los distintos índices de refracción que poseen los cuerpos cuando entran en contacto con los fotones (partículas de las que se compone la luz visible), esto implica que los haces de luz al refractarse de un material a otro presentan ciertas inclinaciones, así como cuando se reflejan. Una ley muy famosa en la óptica, llamada la ley de Snell que relaciona los índices con los ángulos de refracción de dos materiales permite entender mejor ambas propiedades, especialmente para aprovechar la denominada “reflexión interna total” que permite el funcionamiento de la fibra óptica.

Esta reflexión interna total se da cuando un haz de luz se inclina lo suficiente como para que no exista refracción y solo se refleje de manera que si continúa reflejándose dentro de un material se traslada a la velocidad del haz de luz. Por eso la fibra óptica que consiste en fibras extremadamente delgadas de vidrio o de algún plástico especial resultan ser el material adecuado para que un láser infrarrojo que actúa como el haz de luz permita el traslado de información o de sonido mediante los pulsos que se codifican y decodifican respectivamente para dichos fines. Así que recuerda que detrás de cada nueva tecnología hay detrás principios físicos, años de experimentación, muchas fórmulas matemáticas y esfuerzo de científicos que dedican casi toda su vida (algunos toda) en entender, describir  y analizar fenómenos naturales con el fin de aprovecharlos o mitigarlos según sea el caso.