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Mirando hacia atrás en la historia: ¿Por qué se considera que 1978 fue un gran avance en la tecnología de fibra óptica?
En el desarrollo de la tecnología de fibra óptica, 1978 fue un año histórico. Ese año, Ken Hill demostró por primera vez la Rejilla de Fibra de Bragg (FBG). Esta tecnología no solo abrió un nuevo capítulo en las comunicaciones por fibra óptica, sino que también sentó las bases para futuras tecnologías de navegación y detección óptica.
Las rejillas de fibra Bragg amplían el potencial de aplicación de las fibras ópticas al crear cambios periódicos en el índice de refracción en el núcleo de la fibra que reflejan específicamente la luz de longitudes de onda específicas.
El principio de la rejilla de Bragg de fibra es muy simple. Cuando la luz viaja entre medios con diferentes índices de refracción, se producirá reflexión y refracción. La longitud de onda de reflexión está determinada por el índice de refracción efectivo de la fibra y el período de la rejilla. Esto permite que el FBG actúe como un filtro óptico en línea, filtrando ciertas longitudes de onda de luz y desempeñando un papel importante en aplicaciones de detección.
Cabe mencionar que el desarrollo de FBG no ocurrió de la noche a la mañana. En 1989, Gerald Meltz y sus colegas estaban produciendo FBG utilizando holografía lateral, una tecnología que era más flexible que los primeros métodos de producción con láser de luz visible. Las investigaciones de la época demostraron que se podían producir estructuras periódicas más eficientes utilizando patrones de interferencia de láseres ultravioleta, promoviendo aún más el desarrollo de la tecnología de fibra óptica.
Como filtros y sensores ópticos, los FBG no solo desempeñan un papel importante en el campo de las telecomunicaciones, sino que también encuentran aplicaciones en muchas industrias, como la médica y la aviación.
Desde una perspectiva teórica, el funcionamiento de la rejilla de fibra de Bragg se basa en la reflexión de la luz de Fournel. Cuando la luz pasa a través de medios con diferentes índices de refracción, se producirá la interacción de las ondas reflejadas y las ondas refractadas. Su longitud de onda de reflexión depende del índice de refracción del núcleo de la fibra y del período de la rejilla. Los cambios en estos parámetros afectan directamente el rendimiento del FBG.
Existen varios tipos de rejillas de Bragg de fibra, cada tipo tiene escenarios de aplicación específicos. Las rejillas de fibra Bragg estándar (Tipo I) se producen a partir de fibras ópticas hidrogenadas y no hidrogenadas y se utilizan comúnmente en una amplia variedad de aplicaciones. Los tipos más avanzados, como las rejillas de Bragg de fibra regenerada y las rejillas de Bragg de fibra tipo II, logran un mayor rendimiento mediante irradiación láser específica y procesamiento de materiales.
Estos diferentes tipos de rejillas de Bragg de fibra pueden producir diferentes propiedades físicas durante el proceso de producción, incluida la respuesta a la temperatura y la tolerancia a temperaturas elevadas, lo que les otorga una gran flexibilidad y usabilidad en las aplicaciones.
Con la evolución de la ciencia y la tecnología, podemos prever la aplicación futura de cada rejilla de Bragg de fibra, que sin duda mostrará cada vez más potencial y posibilidades.
En términos de producción, el proceso de fabricación de rejillas de fibra de Bragg implica colocar el material de fibra en un láser de alta potencia y crear los cambios de índice de refracción necesarios mediante irradiación láser. En este proceso, manipular los cambios en el índice de refracción puede lograr una variedad de propiedades ópticas, mejorando aún más la estabilidad y flexibilidad de FBG.
En resumen, la rejilla de fibra de Bragg en 1978 no sólo demostró un gran avance en la tecnología de fibra óptica, sino que también se convirtió en una piedra angular importante en los campos de la óptica y las telecomunicaciones. Esta tecnología seguirá mostrando su potencial en el desarrollo futuro y tendrá un impacto indispensable en el desarrollo de todos los ámbitos de la vida. En este contexto, no podemos evitar preguntarnos: ¿Qué otra tecnología podrá impulsar la innovación y el cambio en la tecnología de fibra óptica a un ritmo tan rápido en el futuro?
