Fibra óptica
Vamos a ver de una forma muy sencilla en qué consiste a grandes rasgos una fibra óptica. Primero de todo habrá que recordar (o aprender) ciertos conceptos, que si no, no nos enteramos de nada.
El índice de refracción (n) de un medio (aire, agua, vidrio…) viene dado por la razón entre la velocidad de la luz en el vacío (c = 3·10e8 m/s) y la velocidad de propagación en dicho medio. La refracción es un fenómeno que tiene lugar cuando un rayo de luz que se está propagando en un determinado medio, pasa a propagarse en otro medio con distinto n. Imaginemos que un rayo de luz se está propagando por el aire y se tropieza con un trozo de vidrio. Lo intuitivo es pensar que la velocidad de la luz al pasar al vidrio disminuirá. Y eso es precisamente lo que ocurre, es justo lo que nos indica el índice de refracción. El n del vidrio es mayor que el del aire, y como n = c/v, esto quiere decir que la luz se propagará por el vidrio con menor velocidad. La ley que relaciona los ángulos de incidencia y de refracción es la Ley de Snell,
Por otro lado, la reflexión sucede cuando un rayo de luz que incide sobre un medio de distinto n no consigue atravesar el medio y se “refleja”. El ángulo de incidencia y de reflexión (ambos con respecto a la normal) son iguales.
En el siguiente esquema veremos el fenómeno de la refracción más claro. Imaginemos, por ejemplo, un rayo que pasa del aire al agua (n1 < n2):
Por tanto, si un rayo de luz pasa de un medio a otro con mayor n, su velocidad disminuye, esto es, se acerca a la normal. Por contra, si un rayo pasa de un medio a otro con menor n , la velocidad aumenta, o sea, se aleja de la normal.
Centrándonos en la última afirmación, tenemos que señalar, que existe un ángulo límite de incidendia con respecto a la normal, esto quiere decir que si lo superamos, el rayo ya no se refractará sino que pasará a reflejarse. En el dibujo que sigue se puede ver con más claridad este concepto:
El fenómeno en el que se sobrepasa el ángulo límite y el rayo ya no se refracta se denomina reflexión total.
Pues bien, esto es justo la clave de lo que sucede en el interior de una fibra óptica.
La fibra óptica está hecha generalmente de vidrio, y esta formada por dos partes. Una es el núcleo, que tiene un n mayor que la cubierta que lo rodea.
Como último comentario diré que, puesto que en la vida real no trabajamos con sistemas ideales, hay pérdidas a lo largo de todo el recorrido del rayo de luz (esto quizás lo explique en otra ocasión).
Y con esto ya podemos tener una idea de lo que son las fibras ópticas.
