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1 / 10 Un rayo de luz en una fibra de vidrio Un láser envía luz roja al extremo de una fibra dibujada muchas veces más gruesa que en la realidad. En esta fibra de plástico el rayo llega a la pared entre núcleo y revestimiento a 73°, más que el ángulo crítico de 70,4°, así que cada rebote la refleja entera. Arrastra el control rojo del láser o pulsa «Viajar con la luz».
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Guía Piezas Controles
01 Un rayo de luz en una fibra de vidrio Un láser envía luz roja al extremo de una fibra dibujada muchas veces más gruesa que en la realidad. En esta fibra de plástico el rayo llega a la pared entre núcleo y revestimiento a 73°, más que el ángulo crítico de 70,4°, así que cada rebote la refleja entera. Arrastra el control rojo del láser o pulsa «Viajar con la luz».
02 La fibra de telecomunicaciones mantiene la luz casi recta La SMF-28 estándar tiene un núcleo de índice 1,4508 dentro de un revestimiento de 1,4440. El ángulo crítico es arcsin(1,4440 / 1,4508) = 84,46°, de modo que solo se atrapan rayos a menos de unos 8° del eje en el aire. Aquí el rayo llega a la pared a 87° y se queda dentro.
03 Por debajo del ángulo crítico, la luz se escapa A 80° sobre la pared solo se refleja el 0,8% de la luz en el primer rebote. El resto cruza el revestimiento y lo absorbe el recubrimiento, y el extremo lejano se queda a oscuras en pocos rebotes.
04 Una curva cerrada deja salir la luz En una curva la pared exterior recibe cada rayo con un ángulo menor. En esta fibra de plástico un rayo a lo largo del eje se escapa cuando el radio de curvatura baja de unos 16 medios anchos de núcleo. Arrastra el control rojo de la curva y cuenta los rayos que pasan.
05 Muchos caminos emborronan un pulso En un núcleo multimodo ancho, el rayo más inclinado recorre un camino más largo que el recto: 43,7 ns más por km en este modelo. A 1 Gbit/s un bit dura 1 ns, así que tras unos 23 m los pulsos se juntan. La fibra monomodo tiene un solo camino y a esa velocidad llega a miles de kilómetros.
06 Unos y ceros como destellos El transmisor enciende el láser para un 1 y lo apaga para un 0. «Hi» es 01001000 01101001. A 10 Gbit/s cada bit dura 100 ps y ocupa unos 2 cm de vidrio. Escribe tu propio nombre en el panel y envíalo.
07 Por qué el cable necesita amplificadores A 1550 nm esta fibra pierde cerca de 0,164 dB por km. En un tramo de 70 km eso suma 11,5 dB y deja el 7% de la luz. De Seúl a Los Ángeles por el camino del modelo hay 11 378 km, y con esta separación hacen falta 162 amplificadores. Prueba tramos más largos.
08 Por qué 1550 nm A 1310 nm la pérdida es de 0,275 dB por km, y los amplificadores de erbio del lecho marino solo funcionan de unos 1530 a 1625 nm. Mueve la longitud de onda y mira cómo los amplificadores de la escena se ponen rojos cuando ya no pueden recuperar la señal.
09 Cable más grueso en aguas poco profundas Es doble armadura, de 35,9 mm de ancho, para aguas de menos de unos 600 m, donde llegan las anclas y las redes de arrastre. Más abajo basta una capa de armadura, y por debajo de unos 2000 m se usa el cable desnudo de 17 mm. Mueve el control de profundidad.
10 Cuánto tarda el viaje de Seúl a Los Ángeles La luz en la fibra viaja a c / 1,4682, unos 204 000 km/s. Por el camino del modelo de 11 378 km una señal tarda 55,7 ms de ida y 111 ms de ida y vuelta. Los servidores miden de 139 a 145 ms, porque los enrutadores y los rodeos añaden el resto. Pulsa «Carrera de todas las rutas».
Láser Un láser semiconductor de 1550 nm, una longitud de onda infrarroja que el ojo no ve. El modelo dibuja su luz en rojo. Núcleo Vidrio de 8,2 µm de ancho con un índice de refracción cerca de un 0,5% mayor que el del vidrio que lo rodea. Por aquí viaja toda la señal. Revestimiento Vidrio de 125 µm de ancho. Su índice menor es lo que hace posible la reflexión total interna en la pared del núcleo. Recubrimiento Dos capas de acrilato llevan la fibra a 242 µm. Protegen la superficie del vidrio y absorben la luz perdida. Fotodiodo Convierte cada destello que llega en una pequeña corriente. El receptor lee un 1 cuando la corriente supera un umbral. Repetidor Una carcasa resistente a la presión en el lecho marino con amplificadores de fibra dopada con erbio, uno por cada fibra y sentido. Tubo de fibras Un tubo de plástico con las fibras flotando en gel, para que el cable pueda estirarse un poco sin tirar del vidrio. Alambres de resistencia 24 alambres de acero de alta resistencia en dos capas. Soportan el peso del cable al tenderlo o al subirlo para repararlo. Vaina de cobre Un tubo de cobre soldado que lleva corriente continua a los repetidores y deja fuera el agua y el hidrógeno. Cubierta de polietileno Aísla el cobre del agua de mar hasta 15 000 voltios. En aguas profundas es el exterior del cable, de 17 mm de ancho. Alambres de armadura Alambres de acero galvanizado de 3,35 mm de grosor, una o dos capas, bajo hilado alquitranado. Se añaden donde llegan las anclas y las redes de arrastre.
