Una gran parte de las redes de comunicaciones actuales se apoya sobre infraestructuras de fibra óptica, ya sea en el núcleo de red de los operadores, las redes de transporte (como los cables submarinos o en lo que conocemos como "la última milla", es decir, el tramo que va desde el nodo del operador hasta el hogar del usuario (caso del FTTH, como el que ofrece Google Fiber en Kansas City). Gracias a que en un cable de fibra óptica podemos alojar múltiples pares de fibras y que con tecnologías como DWDM podemos transportar más de una señal por fibra, la capacidad de estos cables es enorme pero, al ritmo que crece la demanda y el volumen de información que intercambiamos, son muchos los proyectos de investigación que buscan aumentar esta capacidad de transporte. En España, un grupo de investigación de la Universidad de Santiago de Compostela, junto a otros socios, han alcanzado un récord mundial en transmisión de datos a través de la fibra óptica: 1,05 Pbps.
¿1,05 Pbps? Pues sí, 1,05 Petabits por segundo, es decir, 1050 Terabits por segundo de velocidad de transmisión de datos son los que ha alcanzado el equipo de investigadores del grupo de Óptica Integrada, Fibras Ópticas y Metrología Óptica de la Universidad de Santiago de Compostela junto a Nec Laboratories America, Corning y la Universidad de Princeton, una cifra que hace que esta investigación ostente el récord mundial en transmisión de datos sobre una fibra óptica.
Los resultados de la investigación fueron presentados a la comunidad científica el pasado mes de octubre durante un simposio celebrado en Nueva York, el Frontiers in Optics/Laser Science, en forma de paper académico en que se detallaron el escenario en el que se llevó a cabo esta transmisión de datos a velocidades de récord.
Para realizar el experimento, el equipo utilizó una fibra óptica multinúcleo (con 14 cores) de 3 kilómetros de longitud y también desarrollaron los transceptores ópticos correspondientes para enviar y recibir la trama de datos digitales y realizar la medida de velocidad. ¿Y qué es una fibra óptica multinúcleo? Cuando hablamos de fibra óptica, solemos hablar de fibras monomodo y multimodo (dependiendo de las diferencias entre el índice de refracción entre la cubierta y el núcleo) pero, cuando hablamos de multi-core estamos hablando de una única fibra óptica que consta de más de un núcleo, es decir, tiene "múltiples canales" por los que viaja la luz.
Dicho de otra forma, para realizar este experimento, el equipo de investigación desarrolló una fibra óptica que, salvando las distancias, sería equivalente a 14 fibras ópticas en paralelo puesto que consta de 14 núcleos por los que viaja la luz. Si esta configuración le sumamos las posibilidades de DWDM y las distintas codificaciones que podemos usar, nos encontramos ante una configuración de fibra óptica capaz de transportar grandes volúmenes de información y ofrecer una gran eficiencia espectral.
La eficiencia espectral es una figura de mérito que mide lo bien aprovechada que está un canal o una banda de frecuencias, es decir, la cantidad de información que podemos transmitir por cada Hz de canal ocupado. Para hacernos una idea de lo que supone esta transmisión de 1,05 Pbps, la eficiencia espectral es de 109bps/Hz, es decir, 109 bits transmitidos por cada Hz de ancho de banda ocupado en la comunicación, una eficiencia impresionante.
Imagen NICT