Fibra óptica: Diferenzas entre revisións

Os antigos gregos usaban espellos para transmitiren información, de modo rudimentario, usando luz solar. En 1792, Claude Chappe deseñou un sistema de [[telegrafía óptica]], que, mediante o uso dun código, torres e espellos distribuídos ao longo dodos 200 km que separan a [[Lille]] de [[París]], conseguía transmitir unha mensaxe en tan só 16 minutos. Aínda que en 1820 eran coñecidas as ecuacións polas que se rexe a captura da luz dentro dunha placa de cristal lisa, non sería ata 90 anos máis tarde (1910) cando estas ecuacións se aplicaron cara aos chamados cables de vidro grazas aos traballos dos físicos Demetrius Hondros e [[Peter Debye]] en 1910.<ref>{{Cita web|url=http://www7.nationalacademies.org/spanishbeyonddiscovery/tec_007520-05.html|páxina-web=www7.nationalacademies.org|título=Las comunicaciones modernas: la revolución del láer y la fibra óptica|data-acceso=2018-12-28}}</ref>

O confinamento da luz por [[refracción]], o principio que posibilita a fibra óptica, foi demostrado por Jean-Daniel Colladon e Jacques Babinet en París nos comezos da década de 1840. O físico inglés John Tyndall descubriu que a luz podía viaxar dentro da auga, curvándose por reflexión interna, e en 1870 presentou os seus estudos ante os membros da [[Royal Society|Real Sociedade]].<ref name="regis">{{cita libro

SoamenteFoi en 1950 cando as fibras ópticas comezaron a interesar aos investigadores, con moitas aplicacións prácticas que estaban a ser desenvolvidas. En 1952, o físico Narinder Singh Kapany, apoiándose nos estudos de John Tyndall, realizou experimentos que conduciron á invención da fibra óptica.

Un dos primeiros usos da fibra óptica foi empregar un feixe de fibras para a transmisión de imaxes, que se usou no [[Endoscopia|endoscopio]]. Usando a fibra óptica, conseguiuse un endoscopio semiflexible, o cal foi patentado pola Universidade de [[Míchigan]] en 1956. Neste invento usáronse unhas novas fibras forradas cun material de baixo índice de refracción, xa que antes se impregnaban con aceites ou ceras. Nesta mesma época, empezáronse a utilizar filamentos delgados como o cabelo que transportaban luz a distancias curtas, tanto na industria como na medicina, de forma que a luz podía chegar a lugares que doutra forma serían inaccesibles. O único problema era que esta luz perdía ata o 99 % da súa intensidade ao atravesar distancias de ata 9 metros de fibra.

En 1966, nun comunicado dirixido á Asociación Británica para o Avance da Ciencia, os investigadores Charles K. Kao e George Hockham, dos laboratorios Standard Telecommunications, en [[Inglaterra]], afirmaron que se podía dispoñer de fibras dunha transparencia maior e propuxeron o uso de fibras de vidro e de luz, en lugar de electricidade e condutores metálicos, na transmisión de mensaxes telefónicas. A obtención de tales fibras esixiu grandes esforzos dos investigadores, xa que as fibras ata entón presentaban perdas da orde de 100 dB/km, ademais dunha banda pasante estreita e unha enorme fraxilidade mecánica. Este estudo constituíu a base para reducir as perdas dos sinais ópticos que ata o momento eran moi significativas e non permitían o aproveitamento desta tecnoloxía. Nun artigo teórico, demostraron que as grandes perdas características das fibras existentes debíanse a impurezas diminutas intrínsecas do cristal. Como resultado deste estudo foron fabricadas novas fibras con atenuación de 20 dB/km e unha banda pasante de 1 Ghz para unha largura de 1 km, coa perspectiva de substituír os cables coaxiais. A utilización de fibras de 100 µ m de diámetro, envolvidas en fibras de nylonnailon resistente, permitirían a construción de fíos tan fortes que non podían romper coas mans. Hoxe xa existen fibras ópticas con atenuacións tan pequenas de ata 1 dB/km, o que é moitísimo menor áscás perdas dun cable coaxial.

Pouco despois, os físicos Morton B. Panish e Izuo Hayashi, dos Laboratorios Bell, mostraron un láser de semiconductores que podía funcionar continuamente a temperatura ambiente. Ademais, John MacChesney e os seus colaboradores, tamén dos laboratorios Bell, desenvolveron independentemente métodos de preparación de fibras. Todas estas actividades marcaron un punto decisivo xa que agora existían os medios para levar as comunicacións de fibra óptica fosefóra dos laboratorios, ao campo da enxeñeríaenxeñaría habitual. Durante a seguinte década, a medida que continuaban as investigacións, as fibras ópticas melloraron constantemente a súa transparencia.

O 22 de abril de 1977, XeralGeneral Telephone and Electronics enviou a primeira transmisión telefónica a través de fibra óptica, en 6 Mbit/ s, en [[Long Beach]], California.

Un dispositivo que permitiu o uso da fibra óptica en conexións interurbanas, reducindo o seu custo, foi o amplificador óptico inventado por David N. Payne, da Universidade de [[Southampton]], e por Emmanuel Desurvire nos Laboratorios Bell. A ambos os dous se lles concedeu a Medalla [[Benjamin Franklin]] en 1988.

En 1980, as mellores fibras eran tan transparentes que un sinal podía atravesar 240 quilómetros de fibra antes de debilitarse ata ser indetectable. Pero as fibras ópticas con este grao de transparencia non se podían fabricar usando métodos tradicionais. Outro avance produciuse cando os investigadores se deron conta de que o cristal de sílice puro, sen ningunha impureza de metal que absorbese luz, soamentesó se podía fabricar directamente a partir de compoñentes de vapor, evitando desta forma a contaminación que inevitablemente resultaba do uso convencional dos crisois de fundición. A tecnoloxía en desenvolvemento baseábase principalmente no coñecemento da termodinámica química, unha ciencia perfeccionada por tres xeracións de químicos desde a súa adopción orixinal por parte de Willard Gibbs, no [[século XIX]].

Así, debido ás súas mínimas perdas de sinal e ás súas óptimas propiedades de ancho de banda, ademais de peso e tamaño reducidos, a fibra óptica pode ser usada a distancias máis longas que o cable de cobre.