Fibra óptica

En telecomunicaciones, una señal puede ser transportada de diferentes formas: por aire con enlaces de radio (ondas hertzianas), por una señal eléctrica (hilo de cobre), pero también por luz (fibra óptica). Una fibra óptica está hecha para transportar luz. Los rayos obedecen las leyes de la óptica geométrica. Un rayo se propaga en línea recta en la fibra siempre que el índice de refracción no cambie. Las leyes de la refracción se aplican tan pronto como el rayo cambia de medio.

Hay dos tecnologías de fibra óptica. Fibras de índice escalonado y fibras de índice de gradiente.

1. La fibra de índice escalonado es una fibra cuyo índice de refracción es uniforme en el núcleo (índice n₁) y en el revestimiento (índice n₂) con n₁ > n₂. Mientras el rayo incidente permanezca en el cono de aceptación, la luz se propaga a lo largo del eje de la fibra en forma de zigzag, experimentando reflexiones totales en cada interfaz núcleo/revestimiento.
2. La fibra de índice de gradiente es una fibra cuyo índice de refracción en el núcleo disminuye continuamente desde el centro hacia los bordes. La luz se propaga a lo largo del eje de la fibra al sufrir múltiples refracciones dentro del núcleo. La trayectoria de la luz se parece más a una sinusoide que a un triángulo.

Según el ángulo del rayo incidente y su longitud de onda, la luz sigue un camino más o menos largo. Si la señal transmitida es una superposición de varios rayos (multimodal), la diferencia de trayectoria de cada uno de los rayos provoca la dispersión. La reconstrucción de la señal unos kilómetros más adelante presenta errores (distorsión de la señal). Cada tecnología de fibra tiene sus pros y sus contras.