Transmiten 1,6 Tbit/s con OAM-MDM en una fibra óptica de vórtices

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Para incrementar el ancho de banda, la cantidad de información que se puede propagar, en una fibra óptica se utilizan técnicas de multiplexado en frecuencia, tiempo, amplitud, fase, polarización y momento angular orbital (OAM-MDM). Esta última técnica, la más reciente y menos utilizada, consiste en enviar “vórtices” de luz por una fibra óptica con un diseño especial que se denomina “fibra de vórtices” (“vortex fibre”). Se publica en Science el envío de 400 Gb/s en 1,1 km de fibra óptica de vórtices utilizando OAM-MDM en una sola longitud de onda y de 1,6 Tb/s combinando OAM-MDM y 10 longitudes de onda con WDM (multiplexado en longitud de onda). Se trata del récord de ancho de banda en tecnología OAM-MDM en fibra óptica y demuestra que esta tecnología pronto tendrá que formar parte de los libros de texto. El artículo técnico es Nenad Bozinovic et al., “Terabit-Scale Orbital Angular Momentum Mode Division Multiplexing in Fibers,” Science 340: 1545-1548, 28 Jun 2013.

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Francis en Trending Ciencia: Récord de velocidad en una fibra óptica

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Muchos me habéis pedido en alguna que otra ocasión un podcast de La Ciencia de la Mula Francis. Por ello, me he apuntado a Trending Ciencia el nuevo blog de podcast de ciencia. Nos puedes seguir por Twitter, en nuestro canal en ivoox y vía suscripción en iTunes; el feed general para los feed-adictos).

Puedes oír mi primer podcast para Trending Ciencia siguiendo este enlace. Como ya sabes que es mi costumbre, aquí realizaré una transcripción del podcast (bastante literal), e incluiré figuras y enlaces al artículo técnico. ¡Que lo disfrutes!

He elegido como tema para mi primer podcast sobre física un curioso avance en las tecnologías de fibra óptica. Un equipo de físicos de la Universidad de Southampton, ciudad costera del sur de Inglaterra (Reino Unido) ha logrado fabricar un cable de fibra óptica muy especial. Muy especial por tres razones. La primera porque en esta fibra óptica la luz se propaga a casi la velocidad de la luz… en el vacío. Exactamente al 99,7% de la velocidad de la luz en el vacío. Obviamente, han utilizado una fibra óptica hueca, rellena de aire. La segunda razón de que esta nueva fibra publicada en un artículo en la revista Nature Photonics, aparecido online el pasado 24 de marzo, es que han logrado unas pérdidas de sólo 3,5 dB/km. Un número bajo comparado con otras fibras ópticas huecas fabricadas en el pasado. Y finalmente, la tercera razón por la que este logro alcanzado por Francesco Poletti y sus colegas de la Universidad de Southampton es tan especial es que han alcanzado un ancho de banda de 1,48 terabits por segundo. Si una línea de banda ancha de 20 megabits por segundo te parece muy rápida, la nueva fibra alcanza casi un millón y medio de megabits por segundo.

El artículo técnico es F. Poletti et al., “Towards high-capacity fibre-optic communications at the speed of light in vacuum,” Nature Photonics 7: 279–284, Published online 24 March 2013. Figura de la fibra y sus pérdidas, figura de los modos de propagación, y figura que confirma la latencia y figura que confirma el ancho de banda alcanzado.

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Nuevo récord al sincronizar dos relojes atómicos hasta el decimal 19 separados 920 km

Los experimentos más avanzados que miden la velocidad de los neutrinos (como OPERA en Gran Sasso, Italia, o MINOS en la mina de Soudan, EE.UU.) logran una precisión de unos pocos nanosegundos, pero necesitarían una precisión de unos pocos femtosegundos para medir la masa de estas esquivas partículas. Se publica hoy en Science un nuevo récord en la sincronización de dos relojes atómicos mediante una conexión de fibra óptica; el récord anterior eran unos 100 km, pero el nuevo alcanza 920 km. Los relojes ópticos tienen una precisión sin precedentes permitiendo una gran variedad de experimentos, incluyendo estudios fundamentales en física cuántica y cosmología, e incluso en aplicaciones prácticas en geodesia y navegación. Pero cuando dos relojes están muy alejados entre sí, sincronizarlos se vuelve una tarea muy difícil. Utilizar satélites y GPS reduce enormemente la precisión. La única opción es utilizar fibra óptica, pero en distancias de 730 km no se puede usar una única fibra. El nuevo artículo presenta una técnica que permite utilizar de forma estable múltiples enlaces de fibra óptica con una estabilidad en frecuencia sin precedentes de 5 x 10-15 por segundo, o unos 10-18 en menos de 1000 segundos. La desviación del valor de la frecuencia tras la sincronización de ambos relojes alcanzada con la nueva técnica es de solo 4 ×10-19. Experimentos como OPERA y MINOS ya pueden soñar con una medida precisa de la velocidad de los neutrinos. Nos lo cuenta Bruce Warrington, “Two Atomic Clocks Ticking as One,” Science 336: 421-422, 27 April 2012, que se hace eco del artículo técnico K. Predehl et al., “A 920-Kilometer Optical Fiber Link for Frequency Metrology at the 19th Decimal Place,” Science 336: 441-444, 27 April 2012.

Técnicas ópticas para la transmisión de datos con un ancho de banda de decenas de Tbit/s (terabits por segundo)

Los que estudiamos hace muchos años la técnica de transmisión de datos por fibra óptica gracias al libro de Charles K. Kao no hemos dejado de sorprendernos por los avances logrados en las últimas décadas. La transmisión de datos con un ancho de banda de decenas Tbit/s (billones de bits por segundo) parecía imposible hace una década (igual que parecía imposible que Kao lograra el Premio Nobel de Física en 2009). Sin embargo, se ha logrado alcanzar este ancho de banda con todas las técnicas de transmisión óptica modernas, tanto WDM, como OFDM y TDM. El último récord de la técnica de transmisión WDM (multiplexado por división en la longitud de onda), del que yo tenga constancia, ha sido de 69 Tbit/s en una fibra especial con una longitud de 240 km; el sistema láser utilizado para inyectar la señal en la fibra tenía 432 canales independientes (es decir, se utilizaron 432 láseres de frecuencia (o color) diferente). La técnica WDM se puede combinar con la técnica OFDM (multiplexado ortogonal por división en la frecuencia) permitiendo alcanzar la friolera de 101,7 Tbit/s en una distancia de 165 km; se utilizaron 1480 canales ópticos (o portadoras) independentes gracias al uso de un sistema con 370 láseres independientes. Las técnicas WDM son caras porque requieren láseres caros; una solución son las técnicas TDM (multiplexado por división en el tiempo) que utilizan un único láser y que también pueden alcanzar anchos de banda de Tbit/s; el récord más reciente es de 10,2 Tb/s en una distancia de 29 km. Utilizando un único láser se puede generar un peine de frecuencias ópticas y aplicar una técnica mixta WDM y TDM, lo que ha permitido alcanzar los 32,5 Tbit/s en una distancia de 227 km (se utilizó un peine de frecuencias ópticas de 325 canales, equivalente a un sistema láser con dicho número de láseres independientes). Los interesados en más información sobre este récord pueden consultar el artículo de David Hillerkuss et al., “Single-laser 32.5 Tbit/s Nyquist WDM transmission,” ArXiv:1203.2516 (que ha sido enviado a la revista Optics Express).

El diodo más largo del mundo, tan largo como la fibra óptica que lo contiene

La fibra óptica se fabrica mediante un proceso industrial llamado estirado, que permite incorporar materiales estructurados en el interior de la fibra. Orf et al. publican en PNAS la fabricación de un fibra óptica que contiene una fina capa de selenio en contacto con hilos zinc-estaño que actúa como un diodo semiconductor distribuido a lo largo de su longitud, un diodo tan largo como la propia fibra (Orf et al. han fabricado uno de 35 metros de largo y cuya sección transversal es solo de 100 nanómetros). En el proceso de estirado se calienta en un horno una preforma que “chorrea” como la leche condensada en un hilo fino y que se enfría conforme cae; en la parte baja del tren de estirado se enrolla la fibra en un tambor que estira la fibra a gran velocidad (ver la figura). Hoy en día se puede incluir en la preforma cierta estructura (agujeros o capas de material diferente), lo que requiere un ajuste fino de los parámetros del estirado. En el trabajo de Orf et al. se ha incorporado en la fibra una heteroestructura electrónica por lo que se ha logrado fabricar por primera vez un diodo semiconductor de longitud arbitraria. La posibilidad de sintetizar dispositivos electrónicos activos dentro de las fibras ópticas promete gran número de aplicaciones optoelectrónicas de gran complejidad y funcionalidad. Nicholas D. Orf, Ofer Shapira, Fabien Sorin, Sylvain Danto, Marc A. Baldo, John D. Joannopoulos, and Yoel Fink, “Fiber draw synthesis,” PNAS, Published online before print March 4, 2011.

Se observa por primera vez la “ola gigante” de Peregrine en una fibra óptica no lineal

Las “olas gigantes” (rogue waves), que han provocado muchas catástrofes en alta mar, tienen un modelo unidimensional muy sencillo introducido por el difunto matemático británico Howell Peregrine [1], el solitón que lleva su nombre (también llamado “rogón” y “breather de Peregrine”). Las olas gigantes ya habían sido observadas en medios ópticos no lineales en 2007 [2], pero ahora se ha observado por primera vez el rogón en una fibra óptica no lineal [3]. B. Kibler (Univ. de Borgoña, Dijon, Francia) y sus colegas de Francia, Irlanda, Australia y Finlandia, han publicado su descubrimiento en la revista Nature Physics. Esta observación indica que el rogón es una solución matemática mucho más robusta de lo que se pensaba. Las analogías entre sistemas físicos generales y sistemas ópticos es uno de los métodos más interesantes para escudriñar las propiedades de estos sistemas físicos ya que en medios ópticos es fácil obtener medidas de gran precisión. La importancia de este resultado transgrede, por tanto, sus aplicaciones en óptica no lineal y oceanografía, ya que la ecuación no lineal de Schrödinger que tiene como solución al solitón de Peregrine tiene muchísimas aplicaciones en física e ingeniería, incluso en ciencias sociales, por ejemplo, ha sido derivada en cierto límite de la ecuación de Black-Scholes para la evolución de los valores y derivados en la bolsa. Muchos medios se han hecho eco de esta interesante noticia, como “Peregrine’s “Soliton” observed at last,” PhysOrg.com, August 23, 2010, que se hacen a su vez eco de la noticia aparecida en la Universidad de Bristol, 22 August, 2010.

Descubrir una nueva solución matemática de una ecuación muy utilizada en física e ingeniería no significa que dicha solución sea robusta ante perturbaciones y describa algún fenómeno “real” en la Naturaleza. Si no es así, los físicos e ingenieros no serán capaces de observarla en los experimentos (salvo en sistemas metaestables en los que las medidas son muy delicadas). El famoso matemático aplicado británico Howell Peregrine (1938-2007) descubrió una solución de la ecuación de Schrödinger cúbica (NLSE), el solitón (o breather) que lleva su nombre, hace 25 años [1] (la figura que abre esta entrada muestra la ecuación, la gráfica de la solución y la solución matemática). Su solución es cierto límite de dos soluciones más generales previamente conocidas (soluciones de la NLSE que son periódicas). En su momento fue una sorpresa que ambas soluciones tuvieran al solitón de Peregrine como límite común. Peregrine propuso su solución como modelo para la “ola gigante” (rogue wave) que los marineros afirman haber observado en ciertas ocasiones y que se asocia a ciertas catástrofes marítimas, por ello, también se le llama a esta solución “rogón” (del inglés rogon = rogue + soliton). Estas olas gigantes han sido un gran motivo de discusión, pero fueron observadas en laboratorio en medios ópticos no lineales [2]. Sin embargo, en aquella ocasión la ecuación de Schrödinger cúbica no era un buen modelo, por lo tanto, su observación no confirmaba la solución de Peregrine. El nuevo artículo técnico [3], cuyos resultados se ilustran en la figura de arriba, ha logrado obtener las soluciones periódicas de la NLSE en una fibra óptica no lineal utilizando pulsos en el régimen de los femtosegundos. Cuando cierto parámetro (a en la figura de arriba) crece, las soluciones periódicas tienden hacia al solitón de Peregrine, como predice la teoría. La comparación entre los resultados experimentales y las simulaciones numéricas es muy buena (en la figura de arriba, ver las dos figuras pequeñas en la parte de abajo e izquierda). En resumen, un gran trabajo experimental por parte de Kibler et al.

Yo he trabajado en la ecuación NLSE durante muchos años, en un contexto de óptica no lineal, por lo que no podía obviar en este blog esta gran noticia (aunque Peregrine ya no viva para disfrutarla). Un gran resultado experimental que bien podría haberse publicado en Nature, pero quizás ha tenido que limitarse a Nature Physics porque en Nature ya publicaron el artículo [2]. Por cierto, los interesados en las olas gigantes disfrutarán con el libro de Kharif, Pelinovsky y Slunyaev [4].

[1] D. H. Peregrine, “Water waves, nonlinear Schrödinger equations and their solutions,” The Journal of the Australian Mathematical Society. Series B. Applied Mathematics 25: 16-43, 1983.

[2] D. R. Solli, C. Ropers, P. Koonath, B. Jalali, “Optical rogue waves,” Nature 450: 1054-1057, 13 December 2007.

[3] B. Kibler, J. Fatome, C. Finot, G. Millot, F. Dias, G. Genty, N. Akhmediev, J. M. Dudley, “The Peregrine soliton in nonlinear fibre optics,” Nature Physics, Published online 22 August 2010.

[4] Christian Kharif, Efim Pelinovsky, Alexey Slunyaev, “Rogue waves in the ocean,” Springer, 2009.

2009 Nobel, Física: Todas las quinielas fallaron, se lo llevan ingenieros en fibra óptica y sensores CCD

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Muchos reclaman que los Premios Nobel se han de reciclar. Ahora mismo lo que llamamos Física es muy diferente a lo que era a principios del s. XX. No hay un Premio Nobel de Ingeniería, pero a veces son ingenieros los que lo reciben. Es el caso de este año en el que se han premiado a dos tecnologías ópticas revolucionarios que todos usamos cotidianamente, incluso sin saberlo. La fibra óptica y los sensores CCD. Los ganadores no estaban en ninguna quiniela (pues todas las quinielas presentaban físicos y no ingenieros). Yo conozco en detalles el trabajo de Charles Kuen Kao, he impartido hasta cursos de doctorado sobre el mismo. La otra mitad del premio, Willard Boyle y George Smith inventaron los sensores CCD mientras trabajaban en los ya desaparecidos Bell Labs, New Jersey, en 1969. Buena presentación “comercial” del premio en El Mundo, “El Nobel de Física premia a tres pioneros de la sociedad de la información,” Agencias, 06 octubre 2009 [visto vía menéame]. Por cierto, el descubrimiento de estos investigadores es tan poco técnico que cualquiera puede entender perfectamente sin mayores conocimientos la Información Científica publicada por la Academia Sueca. A veces hay que premiar lo que todo el mundo sabe. Kao debe estar dando saltos de alegría… estoy seguro de que nunca lo hubiera esperado.

Dibujo20091006_total_internal_reflection_illustrationEl fundamento físico de la propagación de señales es fibra óptica es la reflexión total interna. Un lápiz sumergido parcialmente en un vaso de agua parece doblado. Visto al revés, desde el agua hacia el aire, el lápiz se dobla más en el aire que dentro del agua, de tal forma que hay un ángulo crítico respecto de la vertical para la cual un haz de luz en el agua no se transmite al aire (tendría que doblarse con un ángulo mayor de 90º). Este es el fenómeno de la reflexión total interna, que ilustra la figura de la izquierda. Toda la luz se refleja, aunque hay ciertas pérdidas. Este fenómeno permite que una señal de un láser se propague a lo largo de una fibra óptica si ésta está formada por un núcleo (core) con un índice de refracción mayor que el material que lo recubre (recubrimiento o cladding).

Las comunicaciones utilizando fibra óptica empezaron a ser una realidad en la década de 1960 con la invención del láser (Premio Nobel de 1964 a C.H. Townes, N.G. Basov y A.M. Prokhorov) y, uno años más tarde, de los láseres semiconductores a temperatura ambiente, desarrollados gracias a los avances en heteroestructuras, semiconductores formados por capas alternas (Premio Nobel del 2000 a Z.I. Alferov y H. Kroemer). El problema de las primeras fibras ópticas eran las pérdidas (la atenuación de la señal), de hasta 1000 dB/km (menos del 1% de la señal óptica lograba transmitirse en 20 metros de fibra). La figura de la izquierda, arriba, lo ilustra muy bien. Para propagar una señal durante kilómetros de fibra se necesitan pérdidas extremadamente bajas.

Charles K. Kao era una joven ingeniero que trabajaba bajo las órdenes de A.L. Karbowiak que tras su defensa de tesis doctoral se dedicó a estudiar la razón física de las pérdidas en fibra óptica. Demostró que el problema eran las impurezas y que para lograr utilizar la fibra óptica de forma práctica era necesario fabricar fibras ópticas ultrapuras con unas pérdidas de unos 20 dB/km y utilizar un diseño del perfil del índice de refracción de la fibra que permite la llamada comunicación monomodo. Publicó su trabajo junto a George A. Hockham en “Dielectric-fibre surface waveguides for optical frequencies,” Proceedings of the IEE-London 113: 1151-1158, 1966 (reimpresión IEEE en 1986 con DOI) [para ser un artículo que merece un Premio Nobel ha sido muy poco citado, menos de 200 veces; lo que se explica por ser un trabajo de ingeniería y no de física como tal].

Kao afirmó que era necesario fabricar fibra de silicio sin impurezas. ¿Cómo fabricar fibra óptica de la máxima pureza?Investigadores de la empresa Corning Glass Works, en EE.UU., lograron fabricar cuatro años más tarde fibras de alta calidad por estirado capaces de alcanzar los 20 dB/km. Rápidamente en los 1970 se produjeron grandes avances en las técnicas de control de la fabricación de fibra óptica por estirado que llevaron a que a finales de dicha década ya se alcanzace el límite teórico para silicio de 0,2 dB/km para señales con una longitud de onda de 1550 nanómetros. Ello llevó a la explosión del uso de la fibra óptica comercial en comunicaciones durante la década de los 1980.

Dibujo20091006_first_ccd_deviceEn cuanto a la otra mitad del premio, los dispositivos CCD basados en tecnología MOS, Willard Sterling Boyle y George Elwood Smith enviaron el 16 de febrero de 1970 la solicitud  de patente US Patent 3858232 “Information Storage Devices,” y dos artículos uno teórico y otro experimental en el mismo número de la revista Bell Systems Technical Journal [W.S. Boyle and G.E. Smith, 49 (1970) 587; G.F. Amelio, M.F. Tompsett and G.E. Smith, 49 (1970) 593; no he encontrado estos artículos en la web]. Este invento se popularizó rápidamente gracias al artículo de W.S. Boyle y G.E. Smith, “Charge-coupled Devices — A New Approach To MIS Device Structures,” IEEE Spectrum pp. 18-27, July 1971.

Recomiendo la lectura de la historia de este invento relatada por el propio Smith en George E. Smith, “The invention of the CCD,” Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment 471: 1-5, 21 September 2001. La foto de la izquierda presenta el primer CCD fabricado en los Bell Labs donde los sensores están colocados en línea en lugar de en forma de matriz, como es habitual hoy en día en cámaras fotográficas, telescopios, etc. Para los interesados, una buena explicación de cómo funcionan físicamente los dispositivos CCD la podéis encontrar en muchos lugares, por ejemplo, en Courtney Peterson, “How It Works: The Charged-Coupled Device, or CCD,” Journal of Young Investigators, Volume 3, March 2001.

Este año la Academia Sueca ha ido por lo seguro. Ninguna posibilidad de error. Grandes éxitos comerciales de la ingeniería óptica. Enhorabuena a los ganadores.

Detener un rayo de luz mediante un cristal no lineal (o pulsos y velocidad de grupo)

 

La luz viaja a la velocidad de la luz en el vacío (siempre a la misma velocidad lo que da fundamento a la Teoría de la Relatividad Especial). Sin embargo, en un medio “transparente”, la luz viaja a una velocidad menor (en función de su índice de refracción). ¿Puede llegar a detenerse? ¿Puede llegar a “reflejarse” hacia atrás? En un cristal no lineal sí es posible, como nos recuerda Diederik Sybolt Wiersma, “Optics: Light reined in,” Nature 452, 942-944, 24 April 2008 . Este tipo de materiales tiene un gran número de aplicaciones prácticas potenciales en optoelectrónica y tecnologías afines.

T. V. Shubina et al. “Resonant Light Delay in GaN with Ballistic and Diffusive Propagation,” Phys. Rev. Lett. 100, 087402, 2008, han mostrado como “casi” detener la luz en nitruro de galio (GaN). Este semiconductor permite emitir luz azul y se puede dopar fácilmente con impurezas, siendo mecánicamente robusto incluso a altas temperaturas, por lo que se usa habitualmente en los diodos láser azules que podemos encontrar en los discos de almacenamiento Blu-ray de alta densidad (de Sony, que ha ganado la batalla contra el HD-DVD de Toshiba).

La razón de que se pueda “detener” la luz en un cristal es que los pulsos ópticos están formados por una superposición de muchos fotones de longitudes de onda (colores puros) distintos. La velocidad con la que se propaga el pulso en el medio es la velocidad de grupo o velocidad de la envolvente del pulso. Dentro del pulso, cada fotón se propaga a su propia velocidad de fase, que viene determinada por el índice de refracción del material. Sea w(k) la relación de dispersión que determina con qué velocidad se propagan las fotones de diferentes colores (números de onda, k). Sus velocidadesd de fase serán w(k)/k. La velocidad de grupo del pulso o paquete de ondas o de la envolvente es la derivada  de la dispersión w'(k)=dw(k)/dk.

En medio con mucha dispersión, donde w(k) cambia mucho con cambios de k, la envolvente del pulso cambia de forma y el pico (máxima amplitud) de la envolvente puede “aparentar” propagarse a una velocidad mayor que la velocidad de la luz en el vacío, o a una velocidad mucho más pequeña, incluso llegar a pararse. Por supuesto, la velocidad de la información (relacionada con la “energía”) propagada por el pulso nunca puede propagarse a mayor velocidad que la luz en el vacío.

En el experimento de Shubina et al., ver la ilustración arriba, la propagación dispersiva del pulso en GaN hace que el frente delantero del pulso se reduzca (ver las flechas) y el frente trasero  crezca (ver también las flechas), con lo que el pico o máxima amplitud de la envolvente se puede conseguir que permanezca prácticamente en reposo. Ello gracias a interacciones resonantes entre las moléculas del material y la luz a ciertas frecuencias específicas. ¿Dónde se va la energía que se acumula cuando el pulso se “detiene”? Se consume en la interacción con los electrones del material, que pasan a estados excitados, se crean “excitones” que termporalmente almacenan la energía óptica. La interacción resonante ocurre sólo para las frecuencias de luz que exactamente coinciden con las frecuencias de los excitones.

Las aplicaciones prácticas de esta tecnología, todavía en pañales, son muy prometedoras. Por ejemplo, se podría crear memorias ópticas (de corta vida) como las DRAM de silicio, que requieren refresco. Junto con guías de onda de cristal fotónico (estructuras microestructuradas con agujeros) se podría diseñar circuitería fotónica para computación completamente óptica, sin mediar, dispositivo  electrónico alguno, que podría sustituir en ciertas aplicaciones a las tecnologías actuales basadas en Silicio. ¡Adiós Silicon Valley! ¡Bienvenido Gallium Valley!

Un rosario de luz en una fibra óptica o cómo se “funde” la fibra óptica (o la belleza de la fibra óptica)

Si un láser inyecta un pulso óptico excesivamente intenso en una fibra óptica convencional, se produce un fenómeno de ruptura en cadena de la fibra (fundición del núcleo, parte central, de la fibra, cual si fuera el cable de un fusible). Lo sorprendente es que empieza a fundirse por el extremo opuesto al láser. A una velocidad de fundición del orden de 1 m/s, se pueden fundir varios kilómetros en pocos minutos. En youtube buscas “fiber fuse” y tienes varios videos muy espectaculares del fenómeno. Arriba tienes un botón de muestra. Más videos los tiene en la página web (en inglés) de TODOROKI Shin-ichi. Te recomiendo su artículo “Two serendipitous episodes — How I embarked on fiber fuse research”, es muy curioso de leer.

Como afirma MiGui: No es sorprendente, verás, la fibra óptica es un medio dieléctrico por lo que conduce mal el calor. En cambio se intenta que tenga pocas pérdidas para que sea eficiente la transmisión, así que poca parte de la energía electromagnética del pulso emitido se pierde a lo largo de su recorrido. Pero claro, al llegar al final hay una discontinuidad brutal entre dos medios dieléctricos: el aire y la propia fibra. Así que ahí se produce una onda reflejada y una transmitida, pero como se trata de un cambio tan abrupto, la energía se acumula y se empieza a deshacer por ese extremo. Si empezase a fundirse al principio, no tendríamos fotónica ni comunicaciones ópticas ni nada por el estilo.

Este interesante fenómeno fue descubierto en 1987 por R. KASHYAP, “Self-propelled self-focusing damage in optical fibres,” Proc. Int. Conf. Lasers, 7-1, 1 December 1987, y publicado en una revista en 1988, R. KASHYAP, and K.J. BLOW, “Observation of catastrophic self-propelled self-focusing in optical fibres,” Electron. Lett., 1988, 24(1) 47-49. Artículos más recientes sobre el tema los tenéis aquí.