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En la última entrada sobre la fibra óptica explicamos los orígenes del estudio de la luz y como paso a paso se fueron descubriendo y desarrollando todos los elementos que finalmente formarían parte de la comunicación por fibra óptica. Hoy seguiremos en el punto donde lo dejamos y explicaremos cómo la fibra pasó de ser un invento de laboratorio a su uso comercial.

Primeros usos fuera del laboratorio

Hasta el año 1975 no empezaron a realizarse las primeras pruebas con fibra óptica, sobretodo en organismos públicos que podían costear sus elevados precios. La sede central del NORAD (el Mando Norteamericano de Defensa Aeroespacial) ubicada en la montaña Cheyenne, conectó todo su sistema informático usando fibra óptica con el fin de reducir las interferencias que se producían debido a su especial entorno. Por otro lado, la compañía STC (Standard Telephones and Cables) del Reino Unido comunicó dos oficinas del departamento de la policía de Dorset mediante fibra óptica después de que un rayo dañara sus equipos de comunicaciones.

A partir de las primeras pruebas y superando los problemas prácticos que iban surgiendo, el uso de la fibra se fue extendiendo poco a poco. Las compañías telefónicas  empezaron a hacer pruebas a media escala. En 1976, la empresa telefónica AT&T realizó la instalación de dos cables de fibra óptica, cada uno de los cuales medía 630 metros de largo y contenía 144 fibras. La instalación se realizó a través de conductos subterráneos, para lo que se requería que los cables pudieran sortear curvas cerradas. Debido al éxito obtenido y la capacidad extraordinaria de la fibra óptica para transmitir tráfico telefónico, el uso a nivel comercial fue creciendo rápidamente. La compañía GTE abrió una línea entre Long Beach y Artesia en California, usando un transmisor de diodo LED. Por otro lado, la compañía Bell Labs instaló un sistema de fibra óptica que transportaba voz, datos y señales de vídeo a través de 2,4 km de cables subterráneos que conectaban dos oficinas de conmutación de la compañía telefónica en Chicago. Cada cable de fibra óptica podía transportar un equivalente a 672 canales de voz.

Estas primeras generaciones de redes de fibra podían transmitir luz a varios kilómetros sin repetidor, pero estaban limitadas por una atenuación de aproximadamente 2 dB/km. Pronto apareció una segunda generación de fibra, usando los nuevos láseres de InGaAsP (hechos de un material semiconductor de indio, galio y arsénico, con velocidad de operación superior a otros semiconductores más comunes) que emitían a 1,3 μm, y con el que se consiguió reducir la atenuación de la fibra hasta los 0,5 dB/km, y la dispersión del pulso a 850 nm. En 1978, el total de fibra óptica instalada en el mundo era de aproximadamente 960 km.

En 1980, AT&T presentó a la comisión federal de comunicaciones de EE.UU. (Federal Communications Commission) un proyecto de sistema que conectaría las principales ciudades del corredor de Boston a Washington. Cuatro años después, cuando el sistema comenzó a funcionar, su cable de menos de 1 pulgada (2,5 cm) de diámetro, proporcionaba 80.000 canales de voz para conversaciones telefónicas simultáneas. En 1983, la compañía MCI, una de las grandes compañías de larga distancia en los Estados Unidos, fue la primera en tender una Red Nacional de Fibra Óptica en todo el país. Para entonces, la longitud total de los cables de fibra únicamente en los Estados Unidos alcanzaba 400.000 km, suficiente para llegar a la Luna.

Cruzando Océanos

La fibra de dispersión desplazada (DSF), se introdujo en 1985, y anunció una nueva era en las comunicaciones ópticas. Uniendo el mínimo de atenuación en la ventana de 1550 nm con dispersión cero en la misma longitud de onda, permitían mayores velocidades de datos a distancias mayores. La evolución de la tecnología de transmisión fue el último paso para conseguir el mayor reto, atravesar océanos. El primer cable que cruzó el océano Atlántico uniendo Europa y América comenzó a funcionar en 1988, usando un cristal tan transparente que los amplificadores para regenerar las señales débiles se podían colocar a distancias de más de 64 km. Tres años después, otro cable transatlántico duplicó la capacidad del primero. Siguieron los cables que cruzaron el océano Pacífico, que ayudaron al creciente comercio entre los Estados Unidos y Asia.

En 1990, los Laboratorios Bell transmiten una señal de 2,5 Gb/s a través de 7500 km sin regeneración. El sistema usaba un láser soliton (un láser que no cambia de forma durante su propagación) y un amplificador EDFA (un amplificador óptico de fibra dopada) que permitía a la onda de luz mantener su forma y densidad. En 1998, los mismos laboratorios Bell transmitieron 100 señales ópticas de 10 Gb/s por una sola fibra de 400 km. En este experimento, gracias a las técnicas WDM (wave-division multiplexing) que permite combinar múltiples longitudes de onda en una sola señal óptica, se incrementó la capacidad de transmisión de una fibra en un terabit por segundo (aproximadamente 1000 Gb/s).

Hoy en día, la fibra óptica ha alcanzado la máxima perfección en su fabricación y más del 80 por ciento de tráfico de larga distancia se transporta mediante estos cables a lo largo de 25 millones de kilómetros en todo el mundo. El tráfico de datos sigue incrementándose y esto hace que los ingenieros desarrollen nuevas tecnologías para sacar el mayor provecho de las redes de fibra óptica ya desplegadas. En el siguiente post hablaremos de estas tecnologías de transmisión sobre fibra óptica.