Historia de la Fibra Óptica.
La posibilidad de controlar un rayo de luz, dirigiéndolo en una trayectoria recta. En 1820,
Augustin-Jean Fresnel ya conocía las ecuaciones por las que rige la captura de la luz dentro de una placa de cristal lisa. Su ampliación a lo que entonces se conocía como
cables de vidrio fue obra de
D. Hondros y
Peter Debye en 1910.
El confinamiento de la luz por refracción, el principio de que posibilita la fibra óptica, fue demostrado por
Daniel Colladon y
Jacques Babinet en París en los comienzos de la década de 1840. El físico irlandés
John Tyndall descubrió que la luz podía viajar dentro de un material (agua), curvándose por reflexión interna,
El problema, era que las técnicas y los materiales usados no permitían la transmisión de la luz con buen rendimiento. Las pérdidas eran grandes y no había dispositivos de acoplamiento óptico.
DESARROLLO etapa 1
en 1950 las fibras ópticas comenzaron a interesar a los investigadores. En 1952, el físico
Narinder Singh Kapany, apoyándose en los estudios de
John Tyndall, realizó experimentos que condujeron a la invención de la fibra óptica.
Uno de los primeros usos de la fibra óptica fue emplear con imágenes, que se usó en el
endoscopio médico semiflexible, el cual fue patentado por la
Universidad de Míchigan en 1956. se usaron unas nuevas fibras forradas con un material de bajo índice de refracción, ya que antes se impregnaban con aceites o ceras. En esta misma época, se empezaron a utilizar filamentos delgados como el pelo que transportaban luz a distancias cortas, tanto en la industria como en la medicina, de forma que la luz podía llegar a lugares antes inaccesibles. El único problema era que esta luz perdía hasta el 99% de su intensidad al atravesar distancias de hasta 9 metros de fibra.
Charles K. Kao, en su tesis doctoral de 1956, estimó que las máximas pérdidas que debería tener la fibra óptica, para que resultara práctica en enlaces de comunicaciones, eran de 20
dB/km.
DESARROLLO etapa 2
En 1966, en un comunicado dirigido a la
Asociación Británica para el Avance de la Ciencia, los investigadores
Charles K. Kao y
G. A. Hockham, de los laboratorios de
Standard Telecommunications, en Inglaterra, afirmaron que se podía disponer de fibras de una transparencia mayor y propusieron el uso de fibras de vidrio y luz, en lugar de
electricidad y conductores metálicos, se hicieron nuevas fibras con atenuación de 20 dB por kilómetro y una banda pasante de 1
GHz para un largo de 1 km, de fibras de 100 µm de diámetro, envueltas en nylon resistente, que no podían romperse con las manos. Hoy existen fibras con atenuaciones de 1 dB por kilómetro, lo que es muchísimo menor a las pérdidas de un cable coaxial.
El gran avance se produjo en 1970, cuando los investigadores Maurer, Keck, Schultz y Zimar que trabajaban para Corning Glass, fabricaron la primera fibra óptica aplicando impurezas de titanio en sílice, con cientos de metros de largo con la claridad cristalina que Kao y Hockman habían propuesto. Las pérdidas eran de 17 dB/km. y en una década de tan solo 0,5 dB/km.
Panish y Hayashi, de los laboratorios Bell, láser de semiconductores que podía funcionar continuamente a temperatura ambiente. En 1978 ya se transmitía a 10 Gb km/segundos.
El 22 de abril de 1977, General Telephone and Electronics envió la primera transmisión telefónica a través de fibra óptica, en 6 Mbit/s, en Long Beach, California.
DESARROLLO etapa 3
Cable submarino de fibra óptica.
En 1980, fibras transparentes que una señal podía atravesar 240 kilómetros de fibra antes de debilitarse hasta ser indetectable. El gran avance se produjo cuando se dieron cuenta de que el cristal de sílice puro, sin ninguna impureza de metal que absorbiese luz, solamente se podía fabricar directamente a partir de componentes de vapor,
También en 1980,
AT&T presentó a la
Comisión Federal de Comunicaciones de los Estados Unidos un proyecto de un sistema de 978 kilómetros que conectaría las principales ciudades del corredor que iba de
Boston a
Washington D. C.. Cuatro años después, cuando el sistema comenzó a funcionar, su cable, de menos de 25 centímetros de diámetro, proporcionaba 80.000 canales de voz para conversaciones telefónicas simultáneas. Para entonces, la longitud total de los cables de fibra únicamente en los Estados Unidos alcanzaba 400.000 kilómetros (suficiente para llegar a la luna).
Pronto, cables similares atravesaron los océanos del mundo. El primer enlace transoceánico con fibra óptica fue el
TAT-8 que comenzó a operar en 1988, los amplificadores para regenerar las señales débiles a más de 64 kilómetros. En 1991, otro cable transatlántico duplicó la capacidad del primero. Los cables que cruzan el Pacífico también han entrado en funcionamiento. Se ha empleado fibra óptica en multitud de enlaces transoceánicos o entre ciudades, y se va extendiendo su uso desde las redes troncales de las operadoras hacia los usuarios finales.
Hoy en día, debido a sus mínimas pérdidas de señal y a sus óptimas propiedades de ancho de banda, la fibra óptica puede ser usada a distancias más largas que el cable de cobre. Además, su peso y tamaño reducido.
