1. ¿Qué es la Luminiscencia y como se subdivide?

La luminiscencia es la emisión de luz por una sustancia sin ser motivada por el calor, por lo que es una forma de radiación en frío, es el proceso de emisión de luz cuyo origen no radica exclusivamente en las altas temperaturas Puede ser causada por reacciones químicas, energía eléctrica, movimientos subatómicos, o el estrés en un cristal. Esto distingue la luminiscencia de la incandescencia, que es la luz emitida por una sustancia, como resultado de su calentamiento. Históricamente, la radiactividad fue se consideraba una forma de "radio-luminiscencia", aunque en la actualidad se considera un fenómeno aparte, ya que implica algo más que la radiación electromagnética. El término Luminiscencia fue introducido en 1888 por Eilhard Wiedemann.

La luminiscencia se subdivide en diferentes categorias:

• Quimioluminiscencia: Esta particularidad está originada por reacciones químicas. Un ejemplo es la bioluminiscencia, producida por reacciones químicas de origen biológico; uno de los casos más conocidos es el de la luz emitida por las luciérnagas o por los peces de ambientes hipoabisales.

• Fotoluminiscencia: Cuando la energía activadora es de origen electromagnético se habla de fotoluminiscencia. Los rayos X, en particular, producen una intensa luminiscencia. En el caso de los minerales fotoluminiscentes, la luz es absorbida durante un determinado periodo de tiempo y, al ser emitida, lo hace con una longitud de onda menor que la incidente. Es decir, no se trata de un fenómeno óptico de difracción o reflexión.La luminiscencia por rayos X permite, por ejemplo, diferenciar las perlas cultivadas de las naturales, ya que las primeras presentan esa capacidad, en tanto que las segundas, excepto las de agua dulce, carecen de ella. Se trata de una propiedad particularmente útil en el reconocimiento de piedras sintéticas.

• Fosforescencia: Cuando la luminiscencia continúa un cierto tiempo aunque se elimine la fuente de excitación, se había de fosforescencia. Existen minerales que, a pesar de haberles retirado la fuente energética que incide sobre ellos, continúan emitiendo luz durante una fracción de segundo, por lo que es difícil a veces diferencia los fenómenos de fotolurniniscencia y fluorescencia.

• Termoluminiscencia: La presentan ciertos materiales únicamente cuando son calentados a temperaturas por debajo del rojo, siendo el calor el desencadenante de la reacción. La luz visible es inicialmente débil, acentuándose entre los 50 y 100 0C y cesando su emisión partir de los 475 0C La calcita, el apatito, la escapolita, la lepidolita y ciertos feldespatos son

minerales termoluminiscentes. La clorofana, por ejemplo, emite una radiación verde muy característica.

• Fluorescencia: Es la luminiscencia causada única y exclusivamente por rayos ultravioleta. El término fluorescencia proviene del mineral que presenta este fenómeno por naturaleza, la fluorita.No todos los minerales absorben luz U.V. de igual longitud de onda. Por ejemplo, algunos sólo son capaces de hacerlo para rayos U.V. de longitud de onda corta (254 nm); otros, para longitudes largas (350-370 nm), mientras que hay minerales que presentan este fenómeno indistintamente para unas y otras longitudes.Tampoco todos los minerales, aunque tengan el mismo origen o la misma apariencia, poseen por sistema la propiedad de la fluorescencia. En este sentido, no todas las fluoritas son fluorescentes, tan sólo aquellas en las que existe presencia de materia orgánica o de tierras raras.

• Triboluminiscencia: Ciertos minerales no metálicos y fácilmente exfoliables poseen la propiedad de emitir luz cuando son sometidos a acciones mecánicas, por ejemplo, al ser molidos o rayados. Es el fenómeno de la triboluminiscencia. La fluorita, la esfalerita, la lepidolita y, en menor medida, la pectolita, la ambligonita, los feldespatos y la calcita presentan esta característica.

• Electroluminiscencia y radioluminiscencia: Si el efecto es provocado por la acción de corrientes eléctricas, el fenómeno se denomina electroluminiscencia. La radioluminiscencia, por su parte, está motivada por reacciones nucleares. Fue observada por vez primera en el radio, gracias a las investigaciones de Marie y Pierre Curie.

2. ¿Cuáles son los avances en el uso de fibra optica en la industria?

Los avances logrados en el área de la fibra optica han permitido que el hombre se desempeñe de una manera más eficiente dentro de los ambitos dentro de la telefonia celular, telecomunicaciones, industria, tecnologias de uso diario, etc. De esta forma, se ha llegado a alternativas de gran impacto a través del tiempo.

En las últimas semanas se han hecho públicas nuevas investigaciones llevadas a cabo por sendos equipos de científicos de las universidades de Boston y Southampton que permitirían aumentar la capacidad de trasmisión por fibra óptica.

Por un lado, los investigadores de la Universidad de Boston, dirigidos por el profesor de ingeniería Siddharth Ramachandran, han desarrollado una nueva tecnología de transporte de datos que se basa en rayos láser denominados “vórtices ópticos” (OAM, Orbital Angular Momentum), utilizando técnicas de multiplexado del momento angular orbital, debido a que la luz se desplaza como un tornado en vez de hacerlo con la forma de onda de los medios actuales. Según estos científicos, ésta podría ser una solución al continuo incremento de la

demanda de ancho de banda, que es la cantidad de datos por segundo que pueden ser transmitidos a través de los canales de comunicación de la red.

Los circuitos actuales de fibra óptica son filamentos de vidrio o plástico, del espesor de un pelo (entre 10 y 300 micrones). Llevan mensajes en forma de haces de luz que realmente pasan a través de ellos de un extremo a otro, donde quiera que el filamento vaya sin interrupción.

Las fibras ópticas pueden ahora usarse como los alambres de cobre convencionales, tanto en pequeños ambientes autónomos, como en grandes redes geográficas.

Con este nuevo paso en el desarrollo tecnológico, se logra una mayor capacidad de comunicación, ya que puede transmitirse la misma información más rápidamente. Además, los científicos apuestan por utilizar su modelo de fibra óptica como sensores y no sólo como trasmisores de luz, permitiendo el desarrollo de herramientas que podrían con facilidad detectar virus en un aeropuerto, evaluar la seguridad del agua potable, ayudar a elegir los especímenes más adecuados para la fecundación in-vitro o alertar de fallos en la estructura de un avión.

3. ¿Cuál es el funcionamiento basico de un sensor de fibra optica?

La fibra óptica es un medio de transmisión empleado habitualmente enredes de datos; un hilo muy fino de material transparente, vidrio o materiales plásticos, por el que se envían pulsos de luz que representan los datos a transmitir. El haz de luz queda completamente confinado y se propaga por el interior de la fibra con un ángulo de reflexión por encima del ángulo límite de reflexión total, en función de la ley de Snell. La fuente de luz puede ser láser o un LED.

Las fibras se utilizan ampliamente en telecomunicaciones, ya que permiten enviar gran cantidad de datos a una gran distancia, con velocidades similares a las de radio o cable. Son el medio de transmisión por excelencia al ser inmune a las interferencias electromagnéticas, también se utilizan para redes locales, en donde se necesite aprovechar las ventajas de la fibra óptica sobre otros medios de transmisión.

AplicacionesSu uso es muy variado: desde comunicaciones digitales, pasando por sensores y llegando a usos decorativos, como árboles de Navidad, veladores y otros elementos similares. Aplicaciones de la fibra mono modo: Cables submarinos, cables interurbanos, etc.

Comunicaciones con fibra ópticaLa fibra óptica se emplea como medio de transmisión para las redes de telecomunicaciones, ya que por su flexibilidad los conductores ópticos pueden agruparse formando cables. Las fibras usadas en este campo son de plástico o de vidrio, y algunas veces de los dos tipos. Para usos interurbanos son de vidrio, por la baja atenuación que tienen.

Sensores de fibra ópticaLas fibras ópticas se pueden utilizar como sensores para medir la tensión, la temperatura, la presión y otros parámetros. El tamaño pequeño y el hecho de que por ellas no circula corriente eléctrica le da ciertas ventajas respecto al sensor eléctrico.

Los sensores de fibra óptica para la temperatura y la presión se han desarrollado para pozos petrolíferos. Estos sensores pueden trabajar a mayores temperaturas que los sensores de semiconductores.Otro uso de la fibra óptica como un sensor es el giroscopio óptico que usa el Boeing 767 y el uso en micro sensores del hidrógeno.

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