La fibra òptica
Col·laboració de Ana Fernández-Muñoz per al capítol Telefonia
La fibra òptica permet la transmissió de senyals a gran velocitat. Mentre que a través dels materials conductors es transmeten senyals elèctrics, a través de la fibra òptica es transmeten senyals lluminosos. L’alta velocitat que s’aconsegueix mitjançant la fibra òptica es deguda a la transparència del material.
La capacitat de transmissió d’informació que té una fibra òptica depèn de les seves tres característiques fonamentals: el disseny geomètric de la fibra; les propietats dels materials emprats per a la seva elaboració (disseny òptic) i l’amplitud espectral de la font de llum utilitzada, quant més gran sigui aquesta amplitud, menor serà la capacitat de transmissió d’aquesta fibra.
La majoria de les fibres òptiques es fan de sorra o silici, matèria prima abundant en comparació amb el coure. Els dos components essencials de les fibres òptiques són el nucli, la part interna de la fibra encarregada de guiar la llum, i el revestiment aïllant i protector conegut com a cable òptic.
La idea de fabricar fibres de vidre de silici prou pur per a transportar la llum a grans distàncies s’ha anat obrint camí des de finals dels anys 60. El fonament es basa en què la llum enviada per l’interior de la fibra es reflecteix a les seves parets, en conseqüència el feix de llum és guiat al llarg de la fibra, fins i tot quan aquesta és corba.
El problema tècnic que s’havia de resoldre en aquella època per a l’avenç de la fibra òptica, residia en les pròpies fibres, que absorbien llum dificultant el procés de transmissió. Per a la comunicació pràctica, la fibra ha de transmetre senyals lluminoses durant molts quilòmetres. El vidre ordinari té un feix de llum de pocs metres. S’han desenvolupats nous vidres molt purs amb transparències molt superiors que la del vidre ordinari.
La materialització d’aquesta idea requereix temps: han estat necessàries successives innovacions tecnològiques relatives tant al suport material —les fibres òptiques- com a la manera d’enviar i fer circular la informació a través d’aquestes. També s’ha hagut de desenvolupar focus làser en miniatura (els díodes làser) i dispositius de recepció (fotodíodes), així com l’electrònica numèrica dels circuits integrats. Per tot això, la regla general durant molt de temps per les comunicacions a llarga distància va ser la dels enllaços de ràdio per satèl·lit, que no van cedir el pas als cables òptics fins a finals dels anys 80.
La fibra òptica s’aplica cada vegada més en les telecomunicacions donat que les ones de llum tenen una freqüència molt alta i la capacitat d’una senyal per a transportar informació augmenta amb la freqüència. Avui dia funcionen moltes xarxes de fibra per a la comunicació a gran distància, que proporciona connexions transcontinentals i transoceàniques. Un avantatge dels sistemes de fibra òptica és la gran distància que pot recórrer un senyal abans de necessitar un repetidor per a recuperar la seva intensitat. En l’actualitat, els repetidors de fibra òptica estan separats entre ells uns 100 quilòmetres, enfront als 1,5 quilòmetres que necessiten els sistemes elèctrics.
Els primers cables submarins que van servir per a la comunicació entre continents van ser els cables telegràfics, instal·lats durant l’època de la Guerra de Secessió. Aquests van ser substituïts pels cables coaxials per a realitzar converses telefòniques. El primer cable coaxial que unia els dos extrems de l’oceà Atlàntic data de l’any 1956 i la seva capacitat corresponia a 48 línies telefòniques. En l’actualitat, la major part de les comunicacions intercontinentals es realitzen a través de cables òptics submarins que, dipositats al fons dels oceans, constitueixen una gran xarxa al voltant del planeta. D’aquesta manera, les fibres òptiques han substituït completament els cables coaxials. I, per a l’usuari, un signe tangible d’aquesta mutació a favor de les fibres òptiques en les comunicacions telefòniques intercontinentals va ser, per exemple, la desaparició l’any 1988 del temps mort de 0,4 segons en la recepció a causa de l’enllaç via satèl·lit.
Avui dia, gràcies a la fibra òptica es poden transmetre de forma simultània prop de 500.000 comunicacions telefòniques d’un continent a l’altre.
Per últim, com a curiositat cal dir que el primer cable submarí de fibra òptica instal·lat a Espanya es va col·locar l’any 1985 i unia les illes de Tenerife i Gran Canària. El cable compost de sis fibres òptiques, i d’una longitud de 117 quilòmetres, està estès a una profunditat de 3.000 metres i va ser fruit de la col·laboració entre Telefónica i l’American Telephone and Telegraph.
Col·laboració de Ana Fernández-Muñoz per al capítol Telefonia