La fibra óptica es el soporte tecnológico en el que se basa la gran mayoría de redes o infraestructuras terrestres de telecomunicaciones. Las redes de transporte como los cables submarinos o el despliegue de redes de fibra a la vivienda FTTH, son un medio que permite velocidades mucho más altas que el cable coaxial –con el que llegan los operadores de cable a casa– y éste, a su vez, permite velocidades mucho más altas que el par de cobre –el de la clavija del ADSL.
En este desafío tecnológico por conseguir velocidades de fibra óptica de vértigo hay que sumarle un hito más, el de los investigadores de la Universidad de Southampton en Inglaterra. El equipo de investigadores ha logrado fabricar fibras ópticas con una capacidad de transferencia de datos del 99,7% del límite de velocidad de la luz. A partir de un cambio de medio en la propagación de la luz a través del canal de fibra se ha conseguido incrementar la transferencia de datos en 73,7 terabits o 10 terabytes por segundo, es decir, unas 1.000 veces más rápido que la tecnología óptica actual que se sitúa alrededor de los 40 Gbps. Pero más allá de la velocidad, lo realmente importante de esta nueva fibra es la baja latencia que tiene porque se minimizan los rebotes de los haces de luz al viajar por la fibra y, por tanto, la demora en la propagación y transmisión de paquetes dentro de la red.
En condiciones normales, en la fibra óptica convencional de sílice la velocidad de propagación de la señal luminosa es un 30% inferior a la velocidad de propagación de la luz en el vacío, una cifra nada despreciable para el retardo de la señal. Por tanto, a partir de esta premisa y teniendo en cuenta que la luz tiene una velocidad de propagación mayor en el aire que en el cristal, Franceso Poletti y su equipo de la Universidad de Southampton pensaron en la idea de poder fabricar una fibra óptica hueca compuesta por aire en su sección central.
Para ello los investigadores apostaron por rediseñar la sección de fibra e incorporar el concepto del canal de aire para incrementar la velocidad de la luz. ¿Cómo lo consiguieron? Aplicaron literalmente el concepto transformando la fibra de vidrio por un canal hueco, vaciando el núcleo de la sección de fibra y mejorando la interfaz vidrio-aire. Con ello, además de conseguir una latencia extraordinariamente baja, también se ha mejorado el diseño del hueco del núcleo, mediante un diseño ultra delgado de la cubierta fotónica de PBG –ultra-thin photonic-bandgap rim.
Con este nuevo diseño se ha obtenido un ancho de banda considerable –160 Nm– con una pérdida de 3,5 dB/km, permitiendo una tasa de transferencia un 30% más rápida que la de la fibra óptica normal. Pero para alcanzar la tasa de transmisión de 73,7 terabits por segundo, el equipo de Southampton ha combinado la multiplexación por división de longitud de onda WDM, una tecnología que multiplexa varias señales sobre una sola fibra óptica mediante canales ópticos de diferente longitud de onda con luz procedente de un láser o un LED, con la división de modo multiplexado, para transmitir tres modos de 96 canales de 256Gbps.
Aunque la pérdida de 3,5 dB / km es una cifra bastante aceptable, en tramos cortos como centros de datos, la velocidad de la luz de estas fibras ultra-thin photonic-bandgap rim podría proporcionar una velocidad y una latencia bastante significativa.
Imágenes | vía Flickr por Rolfe Kolbe y Extremetech
