Historia de la Tecnología de Fibras Ópticas
Autor: Aldo Martin
Desde la más remota antigüedad se ha utilizado la luz para la transmisión de informaciones. Ello ocurría p. ej. en forma de fogatas. Hoy en día se puede encontrar este tipo de transmisión de informaciones en numerosas aplicaciones como p. ej. el alfabeto de banderas utilizado en la marina, los faros, los semáforos y las luces indicadoras de los tableros de maquinarias. Desde hace siglos el hombre ha pensado en la construcción de sistemas que le permitieran transmitir mensajes por medio de pulsos luminosos cubriendo grandes distancias.
Así Claude Chappe construyó en Francia, alrededor del año 1790, un sistema de telégrafo óptico que consistía en una cadena de torres con sistemas de señalización móviles. Con este sistema se transmitían informaciones cubriendo unos 200 km. en solamente 15 minutos y sólo se dejó de utilizar cuando fue reemplazado por el telégrafo eléctrico.
En el año 1889, el norteamericano Alexander Graham Bell desarrolló el "photophon" con el cual se podían transmitir señales de alta voz con ayuda de la luz. Esta idea sin embargo no encontró aplicaciones prácticas pues las influencias climáticas y la visibilidad alteraban en forma inadmisible la transmisión.
En 1870 o sea antes del descubrimiento de Bell, el físico inglés John Tyndall señaló una solución del problema demostrando que un chorro de agua era capaz de conducir la luz. Su experimento se basaba en el "Principio de la Reflexión Total" que se utiliza actualmente en los conductores de fibra óptica. Después de los primeros intentos en el campo de modulación de la luz efectuados por Bell y por Tyndall, sólo en el año 1934 el norteamericano Norman R. French obtuvo una patente que cubría un sistema telefónico óptico. En la misma describía que las señales de voz eran transmitidas por una red de conductores ópticos (formados por varillas rígidas de vidrio u otro material similar) con un pequeño coeficiente de atenuación para la respectiva longitud de onda de servicio.
La realización práctica de este concepto se logró 25 años más tarde. Primero se encontró una fuente de luz adecuada para ser utilizada como emisor: en el año 1958, los premios Nobel Arthur Schawlow y Charles H. Townes desarrollaron el laser, utilizado con éxito por primera vez por Theodor H. Maiman en 1960.
En 1962 se descubrió que existía la posibilidad de producir un laser con materiales semiconductores. Paralelamente se desarrollaron los elementos receptores: fotodiodos semiconductores.
Quedaba únicamente por encontrar un medio de transmisión adecuado que uniera ambos extremos.
En principio se propusieron conductores circulares huecos y espejados con un complicado sistema de lentes. En Inglaterra, en el año 1966, charles R.Kao y George A. Hockham sugirieron utilizar fibras de vidrio como conductores. Sin embargo, para utilizar en forma razonable estas fibras de vidrio y cubrir distancias apreciables, debían tener una atenuación máximas del orden de los 2OdB/km contra los aproximadamente 1OOOdB/km que tenían en el año 1965.
Ya en los años cincuenta, en la técnica médica se utilizaban fibras de vidrio para la transmisión directa de imágenes sobre distancias muy cortas.
En 1970, la empresa Corning Glass Works fabricó en los E.E.U.U. conductores de fibras ópticas con un perfil escalonado y obtuvo valores de atenuación inferiores a los 20 dB/km con una longitud de onda de 633 nm. En 1972 se lograron valores de atenuación de 4dB/km con conductores de fibras ópticas de perfil gradual. Hoy en día, el estado de la técnica permite obtener atenuaciones de 0,4 dB/km con longitudes de onda de 1300 nm en conductores de fibra óptica monomodo. Simultáneamente, se mejoran considerablemente la sensibilidad, la potencia y la vida útil de los elementos receptores y transmisores. Asimismo, gracias a una adecuada técnica para los cables, los conectores y los empalmes de los conductores de fibra óptica, se logró introducir sin inconvenientes el nuevo medio de transmisión.
Los primeros conductores de fibra óptica para telefonía se pusieron en funcionamiento en barcos de la armada de los E.E.U.U. en 1973.
El primer sistema de conductores de fibra óptica se ensayó en 1976 en la planta de la Western Electric de Atlanta (E.E.U.U.). Un año después se efectuaron los primeros ensayos de campo: la Bell Systems con una instalación de 2,5 km en Chicago (E.E.U.U.) y la General Telephone, con una de 9 km de Long Beach. La primera empresa que suministró en E.E.U.U. cables de fibras ópticas monomodo a una compañía telefónica (Nueva York 1983)fue la Siecor Corporation, empresa fundada conjuntamente por Siemens y Corning Glass Works.
Desde el año 1976 Siemens utiliza en Munich el tramo experimental de 2,1 km para la transmisión de señales telefónicas, de TV y de videoteléfono.
En el año 1977 Siemens instaló en Berlín el primer trayecto de fibra óptica para el Correo Federal Alemán. El CERN, de Ginebra (Suiza), desde 1978 tiene en servicio un cable de conductores de fibra óptica a prueba de radiaciones. A partir de esa época se comenzó a utilizar la nueva tecnología a nivel mundial. Las instalaciones mencionadas precedentemente se hicieron con conductores de fibras multimodo. En el ínterin, con la técnica de cables de Siemens se han instalado más de 1 000 000 km de conductores de fibras ópticas en 24 países. En el futuro se instalarán principalmente tramos con conductores de fibras ópticas monomodo.
Después de su aparición en los años ‘70, la fibra óptica se ha convertido en una tecnología de vanguardia habiéndose logrado progresos notables tendientes a superar los inconvenientes que presentan particularmente en su tendido y costos. Actualmente, las fibras ópticas constituyen una tecnología amigable, económica y de fácil uso.
Hacia inicios de 1980 se pone en funcionamiento, por primera vez en la República Argentina, un enlace telefónico por medio de fibras ópticas. Se vinculó las centrales de la Empresa Nacional de Telecomunicaciones de Burzaco y Adrogué. Para implementarlo fueron tendidos 3600m. de un cable de dos fibras ópticas en tramos de aproximadamente 600m cada uno y se montaron 2 terminales optoelectrónicas de 2 Mbits/seg. Estas tareas fueron llevadas a cabo por personal de Equitel S.A. y ENTel.
En 1997 se inaugura el cable de fibra óptica más largo del mundo, de 28.000 km. Los extremos del cable se encuentran en Miura (Japón) y Porthcurno en Gran Bretania con puntos de contacto en 11 países y su centro operativo está situado en los Emiratos Arabes Unidos.