Elhuyar zientziaren komunikazioa

Zuntz optikoa: Informazio-autopisten oinarrian

2000/01/09 Kortabarria Olabarria, Beñardo - Elhuyar Zientzia

Duela hamar urtera arte, gaur egungo informazio- eta komunikazio-trukea erabat ezinezkoa zen. Izan ere, komunikazio-kanalen oinarrian dauden tresna informatikoak zein teknologikoak hastapenetan zeuden. 1988. urtera arte, -Atlantikoaren bi aldeak elkartzen dituen zuntz optikoko kablea jarri zen arte- komunikazioek ez zuten bidezidorretatik irteterik izan. Ordudanik informazio-autopistak errealitate dira.

Zuntz optikoari esker, datuak bidaltzeko gaitasuna ikaragarri hazi da azken urteotan. Bigarren Mundu Gerra bukatu eta gero, Europatik Asiara dei bat egiteko, irrati-uhin motzak ionosferara bidaltzen ziren, errebotez berriro Lurrera ailega zitezen. Horrela, minutu gutxiko dei bat lortzeko orduak behar zituen konexioak eta, sarritan, interferentziak sortzen ziren. Teknikak aurrera egin ahala komunikazioen alorrean ere egin ziren urratsak. Horrela, 1956. urtean kobrezko lehen kable transatlantikoa bota zuten; horri esker, aldi berean posible izan zen telefonoko 36 dei egitea. Lehen kable haren ondotik beste batzuk ere jarri ziren, eta 1960. urtean dagoeneko 5 milioi telefono dei egin ziren kontinenteen artean. Orduan komunikazio-sateliteak iritsi ziren, 60.eko hamarkadaren erdialdean, eta urrats garrantzitsua izan zen. 1980. urterako urtero 200 milioi dei transatlantiko egiten ziren.

Hala eta guztiz ere, teknologiak ezin zion erantzun alorrean zegoen eskariari. Teknologia bera muga-mugan zegoen, eta datuak garraiatzeko ageri-agerikoa zen sistema hobearen premia. Irtenbideetan pentsatzen hasi eta norbaiti informazioa bidaltzeko garraiorik eraginkorrena argia izan zitekeela bururatu zitzaion. Zuntz optikoaren garaiaren hasiera izan zen.

Zuntz optikoak ahalik eta galera txikienarekin argia garraiatzeko ispiluz betetako kableak dira. Argi-transmisio horren oinarrian optikako teoria bat hartzen da kontuan: barne-islapen osoa. Teoria horren arabera, mugako eraso-angelu bat bada; muga horren gainetik, hori baino eraso-angelu handiagoendako ez dago izpi errefraktaturik; beraz, energia guztia islatu egiten da. Zuntz optikozko kableetan, tutuaren barruan mugitzen den bitartean argirik ez da galtzen. Zuntz optikoaren aplikazioak berri samarrak badira ere, oinarrizko ezaugarriak aspalditik ezagutzen dira. 1820. urterako Augustine-Jean Fresnel-ek beirazko plaketan argia harrapatzeari buruzko ekuazioak definitu zituen. 1910. urtean Demetrio Hondrosek eta Peter Debyek beirazko horma zuten kableetarako garatu zituzten ekuazio teoriko haiek. 1964. urtean, berriz, Stewart Millerrek beirazko kable horien ezaugarriak datuak bidaltzeko nola erabil zitezkeen zehaztu zuen. Horren ondorioz, industrian eta medikuntzan batez ere, argia edozein tokitara eraman ahal izateko beirazko hari finak erabiltzen hasi ziren, baina ez ziren oso eraginkorrak. Esate baterako, 9 metroko zuntz-kablean argiaren % 99 galtzen zen. 1966. urtean, Charles Kaok eta George Hockhamen egiaztatu zuten galera ez zela gertatzen beirak datuak bidaltzeko gaitasun txikia izateagatik; beira egiteko prozesuan sortu ziren zikinkeriek zuten errua, urak eta metalek batez ere. Bi ikerlariek beren ondorioaren berri eman ondoren, zientzialari askok ekin zion beirazko zuntzen ikerketari, 1970. urtean ia galerarik ez zuen bat aurkitu zen arte. Denbora gutxira giro-tenperaturan erabil zitekeen erdieroale laser bat aurkitu zuten eta, aldi berean, zuntz optikoak egiteko teknika berriak garatu ziren. Aldaketa horiekin iraultza iritsi zen zuntzen alorrera, laborategitik atera eta injinerutzan erabiltzen hasi baitziren.

Aurkikuntza horien ondorengo hamarkadan zuntz optikoaren alorrean asko aurreratu zen, gero eta informazio gutxiago galtzen zuten zuntzak atera baitzituzten. 1980an zuntz onenetan informazioaren seinaleak intentsitatea galduko bazuen, gutxienez 240 kilometroko bidea egin behar zuen. Hala ere, maila horretako zuntzak ezin ziren lortu ohiko teknikak erabilita, zikinkeria sar ez zedin oso neurri bereziak eta zorrotzak hartu behar baitziren. Aldaketa siliziozko konposatu puruekin iritsi zen. Konposatu horietan ez da zikinkeriarik biltzen, baina horrelakoak lortu ahal izateko behar-beharrezkoa zen termodinamika kimikoaren garapena, eta hori ez zen gertatu 1980ko hamarkadara arte.

Gaur egungo zuntz optikoetako kableak giza ilea baino finagoak izan daitezke eta, aldi berean, altzairua baino gogorragoak. Laserraren garapenaren laguntzaz, zuntz optikoak telefono komunikazioen eta Internet bidezko komunikazioen gaitasuna ikaragarri haztea eragin du. Aplikazioak ez dira horretara mugatzen, astronomian, medikuntzan, edo eta industrian ere gero eta gehiago erabiltzen baitira. Zuntz optikorik gabe, gaur egun dauden komunikazio-autopistak ezin izango lirateke sekula eraiki.

Zuntz optikoaren abantailak

  1. Zuntz optikoa ez da elektrizitatearen eroale; ondorioz, ez dago elektrokuzio arriskurik.
  2. Zuntz optikoa ez da erradiazio ultramorearen eroale. Material askok, adibidez museoetan egoten diren arte-lanek, kalitatea galtzen dute erradiazio ultramorearen eraginpean jarriz gero.
  3. Zuntz optikoa ez da erradiazio infragorriaren eroale. Horrek esan nahi du zuntz optikoetan oinarritutako sistemetan ez dela berorik eramaten, eta hori oso ona izan daiteke beroarekiko oso sentikorrak diren zirkuituentzat.
  4. Zuntz optikoa oso ona da argia fokalizatzeko; horrela, argiaren fokalizazioa behar duten sistemaetan erabili ahal izango dira. Era berean, argia egiteko erabiltzen diren ohiko foku-kopurua txikitu egin daiteke zuntz optikoak erabiliz gero.
  5. Zuntzak garraiatzen duen argi-iturria zuntz optikoaren sistematik kanpo dago; ondorioz, argi-iturria aldatzean zuntz optikoan ez dago aldaketarik egin beharrik.

7kn argitaratua

Gehitu iruzkin bat

Saioa hasi iruzkinak uzteko.

Saioa hasi

Erabiltzaile-izenik ez baduzu, eman izena

Pasahitza ahaztu zait

Jarraitu Zientzia.eus

Eduki gehiago

Gehitu zure bloga

Zientzia app

Webgune honek cookieak erabiltzen ditu zure nabigazio-esperientzia hobetzeko. Nabigatzen jarraitzen baduzu, ulertuko dugu cookie horien erabilera onartzen duzula. Onartu
Informazio gehiago
Babesleak

Kultura eta Hizkuntza Politika Sailak (Hizkuntza Politikarako Sailburuordetzak) diruz lagundua

Eusko Jaurlaritzako Industria, Merkataritza eta Turismo Saila
Gipuzkoako Foru Aldundia