Asis Rodriguez

Análisis del espectro óptico en las comunicaciones por fibra óptica

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Los orígenes del análisis del espectro óptico. Descubrimiento de los colores.

Isaac Newton (1643 – 1727)

Verano de 1665. Una terrible peste asola la región de Londres. La Universidad de Cambribge se ve obligada a cerrar sus aulas y enviar a estudiantes y profesores a sus casas.

Uno de estos estudiantes es un joven de 22 años, Isaac Newton, que va a pasar en su pueblo natal, Woolsthorpe, dos años de vacaciones forzosas.

Las vacaciones más fructíferas de la historia de la ciencia.

A lo largo de estos meses Newton va a concebir, experi­mentar y desarrollar sus geniales ideas sobre la naturaleza de la luz, la gravitación universal y sobre el método de flu­xiones.

A principios de 1666, valiéndose de un prisma y un agujero en la contraventana de su habitación va a demostrar que la luz del sol es una mezcla de colores del espectro.

En las redes actuales de fibra óptica se hace cada vez más necesario el análisis espectral en cualquier punto de la red. Los sistemas WDM convierten las fibras ópticas en verdaderas autopistas de información con capacidades de hasta 1Tb/s (1x1012b/s). Esto se ha logrado gracias a un mayor aprovechamiento de la banda espectral de la fibra óptica. Actualmente pueden transmitirse hasta 200 láseres de distinta longitud de onda en una misma fibra. Para el test y mantenimiento de estas redes es fundamental manejar equipos portátiles que trabajen en el dominio de la longitud de onda. Una nueva generación de equipos de medidas ópticas en campo está naciendo.

Descubrimiento del infrarrojo

Frederick William Herschel (1738 – 1822)

En 1800 Sir Frederick William Herschel dirigió la luz del sol a través de un prisma para crear un espectro y midió la temperatura de cada color.

A la hora de medir la temperatura de la luz de colores violeta, azul, verde, amarillo, naranja y roja, notó que la temperatura de los colores se incrementaba desde la muestra violeta a la parte roja del espectro.

Después de notar este patrón, Herschel decidió medir la temperatura más allá de la porción roja del espectro, en una región aparentemente desprovista de luz del sol. Para su sorpresa, encontró que esta región tenía la temperatura más alta de todas.

Lo que William Herschel había descubierto era una forma de energia más allá de la luz roja. Estos “rayos caloríficos” se renombraron rayos infrarrojos.

“En los 30 años desde que nuestro descubrimiento de la fibra con baja pérdida, más de 300 millones de quilómetros de fibra óptica se han desplegado a nivel mundial. Estas fibras solas pueden manejar más información que todo los miles de millones de kilómetros de cables de cobre instalados durante el último siglo. Serían necesarios 2 toneladas métricas de alambre de cobre para transmitir la información que se puede con un poco más de 1 lb de fibra. En laboratorio hoy, una sola fibra puede transmitir el equivalente de 60 millones de llamadas telefónicas simultáneas.”

Dr. Donald Keck, 1999

El camino hacia la fibra óptica

Por los años 40 del siglo XIX, el físico suizo Daniel Collodon y el francés Jacques Babinet, demostraron que la luz podía guiarse a lo largo de los chorros de agua de una fuente. John Tyndall popularizó la idea en 1854 en base a un experimento que usaba un chorro de agua flu­yendo desde un tanque.

En 1954, Van Heel de Holanda y Hopking presentaron un estudio acerca de un conductor óptico en “Nature”. Sus publicaciones hicieron que la fibra óptica empeza­ra a desarrollarse. Hacia 1960, ya se habían desarrolla­do fibras con cubierta de vidrio con pérdidas de 1 dB por metro.

Un paso fundamental en la consecución definitiva de las comunicaciones por fibra óptica fue el descubrimiento del láser por Theodore Maiman. En el año 1962 ya se realizaron los primeros láseres semiconductores.

Continúa la semana que viene en Evolución de la fibra óptica

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