Fibra óptica y su uso en las telecomunicaciones

La fibra óptica se requiere para soportar la alta demanda de tráfico de datos y la inmensa cantidad de usuarios conectados a un mismo punto de acceso.

En la actualidad, es difícil imaginarnos la vida sin Internet, televisión y telefonía; por lo que, estos servicios ya son considerados como «commodities». La forma de trabajar y vivir ha pasado por distintas transformaciones tecnológicas, colocando a la comunicación por vía remota como algo indispensable. En consecuencia de la digitalización empezamos a visualizar futuras necesidades como lo son vehículos autónomos, carreteras y ciudades inteligentes, el Internet de las cosas (IoT).

¿Qué es la fibra óptica?

Es un filamento de material dieléctrico (que no conduce electricidad) que puede estar hecho de vidrio o plástico. Este filamento es capaz de conducir y transmitir impulsos luminosos de un extremo a otro; permitiendo la transmisión de servicios como: telefonía, televisión IP y datos a gran velocidad y distancia, sin necesidad de utilizar señales eléctricas.

La fibra óptica utilizada en  telecomunicaciones esta compuesta principalmente de germanio y de silicio, esta consta de 3 partes:

  1. Núcleo: Por esta zona viajan idealmente los pulsos de luz, tiene un índice de refracción más alto que el revestimiento.
  2. Revestimiento: Tiene un menor índice refracción que el núcleo, lo que mantiene dichos pulsos dentro dentro de la fibra.
  3. Recubrimiento: Está fabricada con polímeros. Esta parte le da resistencia mecánica a la fibra permitiendo que se doble a radios de curvatura muy pequeños.

¿Cómo funciona?

Existe un fenómeno que se conoce como reflexión total, gracias a este, la fibra óptica funciona como un medio de transmisión. La luz que se transmite por el núcleo de la fibra óptica, al momento de chocar con el revestimiento en lugar de refractarse esta se refleja. Esto se consigue solamente si el índice de refracción del núcleo es mayor al índice de refracción del revestimiento y si el ángulo de incidencia del haz de luz es superior al ángulo crítico (θ).

Ventajas de la fibra óptica

  • Gran ancho de banda y velocidad.
  • Transmisión a largas distancias.
  • No plantea riesgos por descargas eléctricas ya que está hecho de material dieléctrico.
  • Resistencia a la corrosión.
  • Inmunidad al ruido eléctrico.
  • Bajo riesgo en robos.

Desventajas de la fibra óptica

  • Se requiere de personal especializado para manejar la fibra óptica.
  • Equipos de medición y empalme costos.
  • Requiere una mayor planificación y diseño de la red.
  • Conexión de fibra solo se realiza con empalmadora.

Historia de la fibra óptica

Las personas han utilizado infinidad de sistemas para comunicarse entre ellos, uno de ellos es la codificación de señales usando luz. El uso de la luz para la codificación de señales no es nuevo, los antiguos griegos usaban espejos para transmitir información, de modo rudimentario, usando luz solar.

1820:  Augustin-Jean Fresnel ya conocía las ecuaciones por las que rige la captura de la luz dentro de una placa de cristal.

1870: El físico irlandés John Tyndall, presentó un estudio, donde descubrió que la luz podía viajar dentro de un material (agua), curvándose por reflexión interna.

1880: Alexander G. Bell construyó el fotófono que enviaba mensajes vocales a corta distancia por medio de la luz. Sin embargo, resultó inviable por la falta de fuentes de luz adecuadas.

1950: Se comenzaron a realizar pruebas en sistemas de comunicación usando fibra óptica.

1952: El físico Narinder Singh Kapany realizó experimentos, empleando estudios de John Tyndall, los cuales condujeron a la invención de la fibra óptica.

1956-1966: Charles K. Kao y G.A. Hockham plasman la idea de utilizar vidrio como medio de comunicación, entre otras características; proponen que 20 dB/km sería la atenuación máxima que tendría la FO para que fuera viable su uso en enlaces de comunicaciones.

1977: El 22 de abril de este año, en Long Beach, California, General Telephone and Electronics envió la primer transmisión telefónica a través de fibra óptica. La tasa de transferencia de datos fue de 6 Mbit/s.

1988: David N. Paune y Emmanuel Desurvire, en los Laboratorios Bell, inventaron el amplificador óptico (EDFA).

Cronología de la fibra óptica en las telecomunicaciones en México

1991: Telmex comienza a instalar fibra óptica.

1992: Se inaugura la Red Integral de Telecomunicaciones en la UNAM. Conectaron 500km de fibra óptica.

1994: RedUNAM surge como proveedor comercial de servicios de Internet.

2004: Iusacell, compañía de telefonía móvil, comienza a construir su red de fibra óptica en México.

2007: Telmex lanza proyecto “Sistema de Telecomunicaciones por Cable Submarino de Fibra Óptica Ixtapa – Lázaro Cárdenas”
Axtel da cobertura a 20 ciudades utilizando fibra óptica.

2008: Maxcom lanza servicios de cuádruple play. 

2009: CFE licita un par de hilos de fibra oscura. El ganador de la licitación fue el grupo GTAC.

2010: Totalplay inicia operaciones de prueba sobre su red de fibra óptica; ofreciendo servicios de TV en vivo y Video Bajo Demanda (VOD).
           Telmex comienza a construir la red de FTTH para brindar servicios de Triple Play.
           Cablevisión oferta servicio de Internet por medio de fibra óptica.
           GTAC gana la concesión de la fibra óptica licitada por CFE.

2011: Telmex ofrece la red más amplia de fibra óptica del país.
           Totalplay lanza comercialmente su red FTTH.

2014: Lanzamiento comercial de izzi.

2017: Axtel lanza servicios de Internet por fibra óptica.

2018: Axtel vende a Grupo Televisa parte de su red FTTH.

2019: Megacable compra otra parte de la red FTTH de Axtel.

La tecnología está cambiando y creciendo a pasos agigantados, a medida que las personas exigen de una mayor capacidad y velocidad de Internet. La mayor ventaja es que la capacidad de transmisión que la fibra óptica te puede permitir no ha sido alcanzada, y estamos lejos de hacerlo, por lo que invertir en una red de este tipo tiene una gran escalabilidad, manteniendo tu infraestructura intacta solamente actualizando tus equipos de transmisión y recepción.

Autor: Fibras Ópticas de México

Fecha de publicación: 25 de agosto 2020