El medio en el interior de una guía de ondas está ocupado por gas. Podría ser el vacío, probablemente incluso con menos pérdidas. Sin embargo, lo que no debe haber ahí dentro es agua. Es casi imposible evitar que haya agua en los kilómetros y decenas de miles de empalmes necesarios para las guías de ondas.
Las guías de ondas ópticas, es decir, la fibra, son sólidas y, por tanto, evitan la entrada de agua de forma instantánea y, en cierta medida, también a largo plazo. Es cierto que la fibra de vidrio y su cubierta absorberán cantidades "microscópicas" de agua, lo que provocará grandes pérdidas. Pero tarda un poco y es fácil de prevenir con una cantidad muy pequeña de material en cada junta. También es un sellado muy eficaz.
Los enlaces submarinos de fibra óptica son increíbles. De vez en cuando se instala en serie un amplificador de fibra óptica. La energía para el láser de fibra óptica es OTRO láser que se dispara hasta el otro continente. Utilizando divisores y combinadores, se envía una pequeña cantidad del láser de MENOR frecuencia (mayor longitud de onda) a través de un trozo de fibra especialmente dopado, manteniendo los átomos dopantes en estado de excitación. A medida que el láser de señal pulsada se combina en la fibra del amplificador láser, desencadena una potencia adicional más larga de los átomos exaltados en el amplificador y, bueno, se produce la amplificación :-)
Otra parte del rompecabezas se llama dispersión temporal. No todos los fotones recorren exactamente el mismo camino en la fibra. Algunos abrazan y rebotan en las paredes, otros van por el centro. Así que no todos llegan al mismo tiempo, ya que han recorrido trayectorias microscópicamente diferentes. Esto hace que la amplitud de la energía entregada por los fotones se disperse, la forma de onda NO salta instantáneamente a la amplitud completa. Esto limita el ancho de banda cuanto más larga es la fibra.
Los ingeniosos físicos e ingenieros ópticos se dieron cuenta de que si hacían una fibra en la que la velocidad de la luz fuera más lenta en el centro que en la pared exterior de una fibra de vidrio, los fotones podrían realinearse en el tiempo al salir de esta "fibra de corrección". Como el cambio de velocidad es significativo, sólo se necesita una pequeña cantidad de fibra cada kilómetro para hacer la corrección.
AHORA, todo esto se incorpora a un conjunto de cables, se sella y se deja caer al océano. El montaje se realiza en un barco en el mar mientras lo dejan caer, o en un camión en el lado de la zanja en tierra. He visto cómo se hace en tierra. Es asombroso. Lo más asombroso es que no hay electricidad ni electrónica en todo el cable durante MILES DE MILLAS. Toda la reamplificación y remodelación de la forma de onda ocurre ópticamente como se ha descrito anteriormente. Olvidé mencionar que como el láser de potencia es de menor longitud de onda y de onda continua, tiene una pérdida muy baja en la fibra, y puede llegar al menos hasta la mitad. Entonces podrían inyectar láser de potencia desde el OTRO continente hasta el punto intermedio para amplificar las señales el resto del camino hasta el continente objetivo.
NADA DE ESTO es posible en el dominio RF. Y como han dicho otros, el ancho de banda es una locura. Hoy en día, se pueden añadir canales mediante: discriminación de longitud de onda, discriminación de polarización, rotación óptica a lo largo del eje central y luz inyectada en espiral en forma de tuerca por la fibra. Se están intentando otras muchas. Así que el ancho de banda de la fibra seguirá aumentando durante un tiempo, utilizando fibras ya instaladas.
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Bueno, las fibras ópticas no son rectangulares pero supongo que son guías de ondas