alguna vez has pensado en como recibir correos electrónicos o cualquier otra información de cualquier rincón del mundo en un abrir y cerrar de ojos, esto ha sido posible gracias a una red de cables que se colocan bajo tierra y bajo el océano, los cables que transportan la mayor parte de los datos del mundo son cables de fibra óptica también se utilizan en equipos médicos y aprendemos cómo funcionan los cables de fibra óptica y cómo han revolucionado el mundo que nos rodea
el cable de fibra óptica está compuesto de miles de filamentos de fibra y un solo filamento de fibra es tan delgado como un cabello humano las fibras ópticas transportan información en forma de luz primero aprendamos algunos comportamientos fundamentales de la luz, para entender el funcionamiento de las fibras ópticas la velocidad de la luz cambia cuando pasa a través de un médium y este cambio en la velocidad se expresa por el índice de refracción, esta variación en la velocidad de la luz conduce a otro fenómeno interesante la refracción para entender qué es hagamos un experimento interesante.
En este experimento la luz pasa a través de un prisma se puede ver que la interfaz de la luz se dobla en lugar de ir derecha este fenómeno se conoce como refracción y la refracción ocurre cuando la luz pasa de un medium con un índice de refracción a uno con otro índice de refracción la luz se dobla hacia la interfase cuando pasa de un medium de alto a uno de bajo índice de refracción.
la refracción es la razón por la que un lápiz se ve doblado en un vaso de agua esta sencilla técnica de refracción se utiliza eficazmente en fibras ópticas ahora hagamos de este experimento uno hipotético utilizando algunos dopantes podemos aumentar el índice de refracción del vidrio en tiempo real a medida que aumentamos el índice de refracción la luz se inclina cada vez más hacia la superficie después de un tiempo se puede ver que la luz pasará a través de la superficie del vidrio si aumentamos aún más el índice de refracción la luz regresará a repentinamente al primer medium como un reflejo puro esto se llama reflexión interna total
la reflexión interna total es posible si aumentamos el ángulo de incidencia en lugar de aumentar el índice de refracción en este caso a un cierto ángulo llamado ángulo crítico la luz volverá al primer médium este fenómeno de reflexión interna total se utiliza en los cables de fibra óptica para transmitir la luz, la forma más simple de cable de fibra óptica el vidrio cilíndrico con un alto índice de refracción si el láser golpea la interfaz en un ángulo mayor que el ángulo crítico se producirá una reflexión interna total y la luz llegará al otro extremo esto significa que en la luz puede ser combinada en la fibra óptica a larga distancia sin importar la forma compleja que tenga la fibra recuerde la reflexión interna total ocurre entre el vidrio de alto índice de refracción y el aire de bajo índice de refracción sin embargo las fibras ópticas necesitan una capa protectora.
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