La fibra óptica es la base sobre la que se apoyan muchas redes de telecomunicación, ya sea a nivel de redes de transporte (como los cables submarinos) como en redes de acceso como el FTTH (por ejemplo Google Fiber). Sin la fibra óptica no sería posible ofrecer muchos de los servicios de streaming o de tráfico a tiempo real (videoconferencias, VoIP, etc) que hoy en día conocemos y, de hecho, el 90% del tráfico de Internet circula por cables de fibra óptica que atraviesan el lecho marino y unen los cinco continentes. La fibra óptica es un medio de transmisión de gran potencial porque un cable está compuesto por múltiples pares de fibra y, sobre cada uno de estos pares, podemos emitir más de una señal gracias al DWDM, multiplicando la capacidad de transporte de información de esta infraestructura. Mejorar la capacidad de las fibras ópticas sigue siendo el eje de muchas investigaciones y, en este sentido, la Universidad de Southampton ha alcanzado un hito muy significativo: han desarrollado una fibra óptica capaz de alcanzar tasas de 73.7 Tbps y latencias extraordinariamente bajas.

Hace algunas semanas la Universidad de Santiago de Compostela alcanzó un récord de velocidad de transmisión (de 1050 Terabits por segundo) mediante una fibra multinúcleo con 14 núcleos, es decir, una configuración de fibra especial que, a grandes rasgos, era equivalente a 14 fibras que compartían cubierta y eran capaces de alcanzar los 75 Tbps aproximadamente. Una velocidad parecida a la que han conseguido los investigadores de la Universidad de Southampton en Reino Unido y que supera con creces los enlaces que se usan actualmente de 40 Gbps añadiendo, además, algunas ventajas adicionales.

La importancia del trabajo de estos investigadores de Reino Unido estriba en la propagación de la señal luminosa a través de la fibra óptica que han desarrollado puesto que, tal y como se ha publicado, la señal viaja al 99.7% de la velocidad de propagación de la luz en el vacío. Dicho de otra forma, en las fibras ópticas actuales, que están fabricadas usando silicio, la velocidad de propagación de la señal luminosa es un 30% inferior a la velocidad de propagación de la luz en el vacío y, por tanto, el retardo que sufre la señal no es despreciable (a pesar de la alta tasa de transmisión que podemos llegar a alcanzar).

¿Y cómo han conseguido alcanzar una tasa de transmisión tan elevada? Teniendo en cuenta que la luz tiene una velocidad de propagación mayor en el aire que en el cristal, los investigadores se enfocaron en diseñar una fibra óptica que estuviese formada, principalmente, por aire. ¿Una fibra óptica formada principalmente por aire? ¿Qué quiere decir esto? Con una explicación así, lo primero que se viene a la mente es que estamos hablando de un haz de luz que viaja por el espacio libre en línea recta, como los "enlaces-láser" que se usan para unir algunos edificios sin necesidad de desplegar un tendido de cable de fibra.

Los investigadores no eliminaron la fibra sino que apostaron por un nuevo diseño en el que mejoraron el interfaz vidrio-aire, es decir, el núcleo de la fibra óptica (que se dejó hueco) y su cubierta. Gracias a este diseño, el equipo de la Universidad de Southampton fue capaz de obtener una atenuación de señal bastante buena, un gran ancho de banda de transmisión y una baja latencia.

¿Y cómo consiguieron alcanzar los 73 Tbps? Teniendo en cuenta las condiciones de propagación de esta "fibra hueca", los investigadores recurrieron al DWDM para transmitir 37 señales a 40 Gbps cada una por la misma fibra, una tasa de transmisión enorme si tenemos en cuenta que todo se transmitió por la misma fibra óptica.

Una investigación que nos abre la puerta a un nuevo tipo de fibra óptica que mejoraría enormemente el transporte de grandes volúmenes de información.

Imagen: Four12