La fibra óptica es, en esencia, un material compuesto por vidrios de alta pureza y baja atenuación de señal. Su descubrimiento le valió un premio Nobel de Física a Charles K. Kao en 2009, cuando su idea ya llevaba dos décadas transformando radicalmente el mundo de las telecomunicaciones. Luz láser reflejándose en el interior de un caño de vidrio. La fibra óptica se basa en la reflexión total de la luz cuando circula por un medio de alto índice de refracción envainado en otro de menor índice.
Un cable multifilar coaxial óptico del grosor de un dedo índice e iluminado con tecnología de multiplexado (consistente en darle a cada canal una longitud de onda exclusiva) puede transmitir 3 millones de llamadas telefónicas simultáneas. Pero además, como lo que discurre por cada filamento de vidrio son fotones de luz infrarroja y no electrones, como en los filamentos metálicos, no hay posibilidades de interferencia electromagnética por parte de antenas, motores, cables de alta tensión u otras fuentes cercanas. Estas interferencias se producen en los cables de cobre, que durante décadas dominaron el mundo de las telecomunicaciones, pero el vidrio es un aislante, por lo que no genera corrientes inducidas.
Si un país o región sufriera un ataque PEM (un tremendo pulso electromagnético secundario a una explosión nuclear en la estratósfera), se sumiría en un apagón gigante, porque las corrientes inducidas quemarían desde el cableado de automóviles y edificios hasta los de los transformadores de las redes de alta, media y baja tensión. Pero el cableado de su red de comunicación óptica seguiría intacto. Se entiende así por qué, cuando Neil Armstrong pisó la Luna en 1969, la fibra óptica de la cámara de TV que grabó el evento era un material ultra secreto, conocido sólo por unos pocos centenares de estadounidenses.
Aunque que la luz infrarroja de 1300 y 1550 nanómetros efectivamente logra transmitirle algo de calor incluso al vidrio que atraviesa (lo que produce precisamente la atenuación de señal), para fundir un cable óptico habría que iluminarlo con una intensidad de dos megavatios por cm2 de sección. En 2009, Bell Labs, utilizando vidrios ultra puros, superó la barrera de los 100 petabits/segundo en un cable multifibra de un kilómetro. Un petabit equivale a 1000 millones de megabits, para usar unidades de empleo más doméstico. Y como la TV en alta definición requiere un caudal de información de 55 megabits/segundo, ese cable de Bell Labs podría transportar, en teoría, más de 18 millones de canales.
En enero de 2013 Bell Labs logró darle al material una atenuación tan baja que puede transportar 15,5 terabits por segundo a lo largo de 7000 km, suficiente para un tendido transatlántico ininterrumpido, por ejemplo Londres-Nueva York, con 1500 kilómetros sobrantes para adecuar el tendido al relieve del fondo. Como un terabit equivale a 1 millón de megabits, esa fibra submarina podría transportar, teóricamente, 281.818 canales de TV en alta definición. Pero un enlace mediado por internet o IP, como Skype, sólo requiere 32 bits por segundo. Visto así, ese cable podría manejar más de 484 millones de video-conversaciones transatlánticas simultáneas.
El cable de vidrio, más delgado que un cabello humano, transmite tanta información por segundo como todos los cables de cobre que lo rodean, pero a mayor distancia. HD, entre 2 y 20 canales. de la telefonía, incluida la transoceánica, no soporta comparaciones con la fibra óptica. Ésta permite construir tramos 100 veces más largos sin degradación de señal. La fibra óptica puede transportar miles de veces más ancho de banda que el cobre, con el mismo grosor de cable. Eso sin mencionar que, tras 6000 años de minería, el cobre se ha hecho cada vez más escaso y caro en la corteza terrestre, y obtenerlo exige minas a cielo abierto, de alto impacto ambiental y social. En cambio el vidrio, incluso el de altísima pureza química de la fibra óptica, es S02, dióxido de silicio, que se obtiene fundiendo arena.
A la hora de instalar tendidos en sitios difíciles (montañosos o subacuáticos), la fibra óptica común resiste, sin romperse, 8 veces una tracción que cortaría el mejor coaxial de cobre reforzado con acero. Por último, como transmite pulsos de luz láser infrarroja y no chorros de electrones, la fibra óptica casi no consume electricidad. Y pese a todo, y aunque hoy hay casi 100 veces más ancho de banda intercontinental en cualquier fibra óptica terrestre y submarina que en todos los satélites de comunicaciones en la órbita de Clarke, hay que tener en cuenta que el vidrio no sustituyó a los satélites GEOS, sustituyó al cobre, que es otra cosa. Hubo una revolución en la ciencia de materiales, pero los GEOS hoy siguen siendo imprescindibles por otras razones, que serían motivo de otro artículo.
Autor: Luis Teszkiewicz
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