Las líneas de datos de fibra óptica utilizan una señal óptica para transmitir información. Mediante un proceso conocido como reflexión interna total, se mantiene un pulso de luz dentro de la fibra óptica . A medida que la luz viaja en zig-zag a lo largo de la línea de fibra, se atenúa. La atenuación es una disminución en la fuerza del pulso de luz que llega al extremo más alejado de la fibra. Un repetidor de fibra óptica supera la atenuación al restaurar el pulso de luz a su fuerza original antes de enviarlo en el siguiente tramo de la línea de red.

Mujer sosteniendo un libro

En las redes de fibra óptica, filamentos muy delgados de alambre de vidrio transmiten pulsos de luz. Estos pulsos de luz se encuentran en las longitudes de onda del infrarrojo cercano porque esta longitud de onda tiene la tasa de atenuación más baja. En los conmutadores de red, estos pulsos de luz entrantes se traducen en una señal binaria electrónica. Esta señal de datos se puede transmitir luego a computadoras individuales.

Usando un repetidor de fibra óptica cada 28-43 millas (45-70 km), la señal de datos se puede transmitir a grandes distancias. Algunas de las líneas de fibra óptica más largas cruzan el Océano Atlántico. Los repetidores requieren electricidad, por lo que los cables eléctricos convencionales aún deben estar disponibles para cada repetidor.

Las señales analógicas antiguas usaban amplificadores para extender la distancia de una señal. Los amplificadores, sin embargo, tenían el efecto no deseado de amplificar el ruido eléctrico así como la señal original. Los repetidores de fibra óptica, por otro lado, eliminan el ruido que ha entrado en una señal. Esto se debe a que las señales digitales se pueden separar electrónicamente del ruido no deseado. A diferencia de las señales analógicas, incluso una señal de fibra débil y distorsionada se puede limpiar y enviar más abajo en la línea de la red.

A medida que viaja una señal óptica, tiene una tendencia natural a alterar su forma. Este fenómeno se llama dispersión, un cambio en la velocidad de la luz con la longitud de onda de la luz. Dicho de manera más simple, un pulso estrecho de luz se hace más amplio cuanto más viaja. Un repetidor de fibra óptica tiene la capacidad de restaurar la forma natural del pulso de luz. Después de ser restaurada por el repetidor, la señal se retransmite a la siguiente sección de fibra óptica.

La fibra óptica tiene muchos beneficios sobre otros métodos de transmisión de datos. Las fibras de vidrio no conducen electricidad, por lo que no se ven afectadas por perturbaciones electromagnéticas o tormentas eléctricas. Además, la cantidad de información que puede transportar un solo cable de fibra óptica es mayor que la del cable de cobre o los enlaces inalámbricos. En teoría, una sola línea de fibra óptica puede transportar 50 mil millones de conversaciones de voz en un solo haz de luz, aunque este límite no se ha alcanzado en la práctica.

Un repetidor de fibra óptica no tiene la capacidad de distinguir pulsos de luz de diferentes longitudes de onda. Esto limita la capacidad de un repetidor para retransmitir información óptica densa. La información de luz de múltiples longitudes de onda se puede transmitir a distancias más largas mediante el uso de amplificadores de fibra dopados con erbio en lugar de repetidores. Estos amplificadores tienen la capacidad de aumentar la fuerza de las longitudes de onda de luz individuales.