Revestimiento en Fibra Óptica

El revestimiento es una capa de material con un índice de refracción más bajo que cubre el núcleo de un cable de fibra óptica. El núcleo del cable de fibra óptica tiene un índice de refracción más alto que el revestimiento que lo rodea.

Índice de refracción de un medio: 

El índice de refracción de un medio es una relación entre la velocidad de la luz en el vacío y la velocidad de la luz en el medio.

n=\frac{c}{v}

donde c es la velocidad de la luz en el vacío, v es la velocidad de la luz en el medio y n es el índice de refracción del medio.

El principio de transferencia de datos a través de cables de fibra óptica se basa en el fenómeno de la Reflexión Interna Total. Cuando un rayo de luz se mueve de un medio de mayor índice de refracción a un medio de menor índice de refracción, se desvía de la normal. La normal es una perpendicular caída al límite de la superficie de los dos medios en el punto en el que el rayo de luz se encuentra con el límite de la superficie. Visualmente:

Refractive Index of a Medium:

 

Aquí, α es el ángulo de incidencia y β es el ángulo de refracción. Están relacionados matemáticamente de la siguiente manera:

n=sin(α)/sin(β)

A medida que aumenta el valor del ángulo de incidencia, también aumenta el valor del ángulo de refracción. Este fenómeno continúa hasta que el ángulo de refracción (β) llega a ser de 90 grados. Si el ángulo de incidencia aumenta aún más, el rayo de luz se refleja de nuevo en el mismo medio del que salió. Este es el fenómeno de la Reflexión Interna Total. 

La condición para la Reflexión Interna Total viene dada por α \geq sin^{-1}(n)

Cuando  α=sin^{-1}(n)     el rayo de luz roza el límite de la superficie, este ángulo α se denomina ángulo crítico. Pero cuando  α\geq sin^{-1}(n)     la luz se refleja de nuevo en el medio con un índice de refracción más alto, como se muestra en la figura a continuación:

Critical Angle

 

Medium with a Higher Refractive Index

 

El revestimiento garantiza que las señales ópticas que transmite el cable de fibra óptica permanezcan confinadas en el núcleo y no se disipen cuando la señal viaja una gran distancia. Así es como el revestimiento ayuda a que las señales ópticas se limiten al núcleo:

Plastic Covering

 

Low-Density Cladding

 

ventajas:

  • La fibra de vidrio, el material típico del que está hecho el núcleo del cable de fibra óptica, puede tener algunas irregularidades que disipan la señal óptica y reducen la distancia de viaje de la señal. El revestimiento reduce al mínimo esta disipación.
  • Proporciona mayor resistencia y durabilidad al cable de fibra óptica.
  • Con el uso de revestimiento, el diámetro de los núcleos se puede reducir en gran medida.

Desventajas:

  • Es posible que se necesite ayuda profesional para empalmar y unir dos cables de fibra óptica.
  • La fibra óptica puede fallar si el revestimiento está dañado hasta cierto punto.

Por lo tanto, el revestimiento es el material ópticamente más raro que rodea el núcleo ópticamente más denso del cable de fibra óptica para explotar el fenómeno de la reflexión interna total para una mejor transmisión de la señal a largas distancias.

Publicación traducida automáticamente

Artículo escrito por samarc476 y traducido por Barcelona Geeks. The original can be accessed here. Licence: CCBY-SA

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