A mediados del siglo XIX se descubrieron las propiedades físicas en que se basa la transmisión de información por fibra óptica, cuando los físicos Daniel Colladon, suizo y Jacques Babinet, francés, en la década de 1840 demostraron que la luz podía confinarse en una línea de transmisión. Sin embargo, su amplio uso comenzó un siglo después.
En enero de 1954, el físico indio Narinder Singh Kapany, considerado el padre de la fibra óptica, publicó con el físico británico Harold Hopkins, el artículo A flexible fibrescope, using static scanning (Un fibroscopio flexible, usando escaneo estático) en la revista Nature, en el cual se refiere la creación de “una unidad óptica que transmitirá imágenes ópticas a lo largo de un eje flexible”, que se consideró sería muy útil para reemplazar los endoscopios convencionales.
Un haz de luz con fibra
A partir de ese gran avance, que inicialmente benefició a médicos y pacientes, se comenzó a experimentar la posibilidad de que la transmisión de datos fuera usada en las comunicaciones. En la década de 1960, Charles Kuen Kao, investigador chino nacionalizado británico, fue pionero en la creación de varios métodos para combinar fibras de vidrio con láseres para la transmisión de datos digitales, sus aportaciones le merecieron el Premio Nobel de Física en 2009, cuando ya se le conocía como el padre de la comunicación por fibra óptica.
A partir de los años de 1960 se perfeccionó la fibra óptica, a la par que los transmisores de datos, como los láseres que podía funcionar a temperatura ambiente. Con estos avances, el 22 de abril de 1977 la General Telephone and Electronics efectuó la primera transmisión telefónica a través de fibra óptica
En 1984, un sistema de fibra óptica de 978 kilómetros conectó las principales ciudades que van de Boston a Washington. En ese tiempo, los Estados Unidos ya contaban con 400,000 kilómetros de cables de fibra óptica instalados. Cuatro años más tarde, se llevó a cabo el primer enlace transoceánico con fibra óptica, fue entre Estados Unidos, Inglaterra y Francia.
El desarrollo de tecnologías de la fibra óptica ha permitido que poco a poco se sustituyan las redes de cables de cobre por las de fibra óptica, lo que mejora la comunicación por la internet y, en general, todas las telecomunicaciones.
Pero de este valioso uso, la fibra óptica ha empezado a emplearse en otros ámbitos de la ciencia y la tecnología para obtener información que genera conocimiento.
Nuevos rayos de investigación
La Detección Acústica Distribuida (DAS, por sus siglas en inglés) es una tecnología que se emplea en la fibra óptica para obtener información, con un principio físico semejante al de los radares. Mientras el radar utiliza ondas de radio para determinar la posición de objetos, la DAS emplea la luz reflejada para registrar diferentes actividades, desde sismos y tráfico vehicular, hasta los movimientos de mamíferos marinos.
Desde una fuente de rayos láser, en el extremo de la fibra se disparan pulsos cortos de luz (fotones), cuando chocan con algún defecto, una fracción de fotones se dispersa, algunos viajan de regreso a la fuente, en la que un detector analiza esa luz. De esta manera, se pueden analizar fenómenos que ocurre en una fibra en un recorrido de hasta cien kilómetros.
Esta tecnología detecta las vibraciones de la fibra óptica cuando pasan vehículos en zonas de intenso tráfico o durante sismos, ya que los movimientos de la fibra cambian la señal de luz reflejada. La ventaja de DAS en relación con los sismógrafos es que capta las vibraciones causadas por un sismo en una gran longitud, en tanto que los sismógrafos solo lo hacen en el punto en que están instalados.
La DAS también se ha empleado para detectar a las ballenas barbadas en el Ártico, que son consideradas indicadores de la salud de los océanos. La vocalización de estas ballenas se registra para determinar su posición, densidad de población y otros datos que pueden contribuir a su conservación. Asimismo, esta técnica puede ser empleada para conocer mejor el comportamiento de los animales silvestre
Por su parte, el investigador Giuseppe Marra, del Laboratorio Nacional de Física del Reino Unido, ha logrado romper la frontera de los cien kilómetros de detección, por medio de haces continuos de luz láser, en lugar de los pulsos, de esa forma ha podido detectar terremotos con cables de fibra óptica submarinos y subterráneos de hasta 535 kilómetros de longitud.
Así que el uso de pulsos y haces de luz láser pueden contribuir a romper fronteras del conocimiento en nuestro planeta, así cono se ha terminado con las barreras de distancia con las telecomunicaciones.
@RenAnaya2
f/René Anaya Periodista Científico