Resultado de los trabajos del físico indio Narinder Singh Kapany, considerado el padre de la fibra óptica, desde 1952 se puede disponer del medio idóneo para las modernas redes de telecomunicación.
Es el invento que ha revolucionado la transmisión de la luz y tiene numerosas aplicaciones en diversos campos, tales como la óptica, medicina, electrónica, iluminación, ingeniería, fabricación de sensores, producción de hormigón translúcido y, por supuesto, en forma destacada, en la comunicación digital (telecomunicaciones).
La fibra óptica constituye la piedra angular por la que transita el ya indispensable internet, cuyo tráfico global se realiza, en este momento, en un 95% a través de cables submarinos, compuestos por fibras ópticas que cruzan los fondos marinos y conectan a todos los habitantes del planeta.
Dicha conectividad ha influido decisivamente en el desarrollo y progreso social, fomentando la comunicación interpersonal y la difusión de la tecnología digital que ha servido de base para la creación de otras modernas y disruptivas tecnologías, como la Inteligencia Artificial, la robótica, el Internet de las Cosas, el almacenamiento en la nube, los procesos automatizados, la biotecnología, el computing network, la nanotecnología, la ciencia de los materiales y la computación cuántica, entre muchas otras. Todo ello ha contribuido a mejorar la calidad de vida de los individuos y sus comunidades, así como a incrementar la productividad y competitividad de las economías.
Por otro lado, el advenimiento de la comunicación vía fibra óptica fue consecuencia natural y solución de diversos fenómenos resultantes del desarrollo acelerado y adopción masiva de las Tecnologías para la Información y Comunicación (TIC), tales como:
- Aumento exponencial de la producción de datos a manejar por los dispositivos tecnológicos.
- Crecimiento acelerado del número de usuarios.
- Necesidad de transmitir esos volúmenes de datos.
- El que la transmisión permitiera el tráfico de esa información con celeridad, confiabilidad y al destino requerido, nacional o global, en virtud de la globalización.
K. Schwab del World Economic Forum refiere que el 90% de los datos actualmente accesibles en el mundo ha sido creado durante los dos últimos años. Por su parte, el portal Worldometers.info muestra las siguientes cifras a nivel global:
- Usuarios de internet: 4,558.8 millones (60% de la población total)
- Correos electrónicos enviados por día: 256,592.7 millones
- Entradas a blogs escritas por día: 6.3 millones
- Tweets enviados diariamente: 750.6 millones
- Búsquedas en Google efectuadas al día: 6,632.9 millones
Adicionalmente, The Competitive Intelligence Unit (CIU) estimó que en México existían 86.6 millones de internautas (usuarios de internet) en 2018, lo que representa una penetración del 74.3% en la población de seis o más años de edad, y estima que, para 2020, la cifra llegará a los 101.6 millones.
Valor y despliegue
De acuerdo con un reporte emitido por Global Newswire, el mercado global de la fibra óptica estuvo valuado en 2.75 millones de dólares en 2016 y se estima que, para 2021, el monto sea de 3.72 millones de dólares. Además, expertos en la materia anticipan que el tamaño de este segmento de mercado crezca, a nivel global, a una tasa anual compuesta de 9.8% para el año 2021.
Sin embargo, pese a la evolución de la tecnología en los últimos años, internet sigue apoyándose fuertemente en la conexión cableada (fibra óptica y DSL). Las tecnologías inalámbricas y las conexiones satelitales están muy bien como apoyo, pero están lejos de garantizar un rendimiento y fiabilidad como el de los cables submarinos que conectan el planeta (más de mil millones de kilómetros).
Por otro lado, la penetración de la fibra óptica en México es apenas 26% de las conexiones fijas de banda ancha, según el Anuario Estadístico 2018 del Instituto Federal de Telecomunicaciones. La base desplegada de fibra óptica en nuestro país es de 410 mil kilómetros (suficiente para dar 10 vueltas a la tierra) entre todos los operadores comerciales, lo que representa un crecimiento de 161.7% en los últimos 10 años.
El ritmo de despliegue de la fibra ha aumentado de manera significativa durante los últimos años, ya que se ha pasado de desplegar, en promedio, 11.5 mil kilómetros de fibra óptica por año –de 1992 a 2009– a 31.7 mil kilómetros de fibra óptica por año, en el período entre 2010 y 2016. El operador más importante (Telmex-Telcel) tiene instalada una red de 297,000 km y los siguientes dos más grandes (AT&T y Alestra) aproximadamente 80,000 km de extensión cada uno.
¿Conviene realmente?
| Ventajas |
Desventajas |
| 1. Distancia de transmisión larga, lo que permite ahorrar energía
Transmitir 10 Gb de información por segundo (10 mil millones de señales) por cable metálico requiere un ajuste de la señal cada 100 metros. Con una línea óptica, el intervalo es de más de 100 km. |
1. Fragilidad
Debido a que generalmente están hechas de vidrio, el cual es menos resistente que el metal. Además, su capacidad para ser curvado es limitada y es susceptible de ser cortado en un acto malicioso. |
| 2. Permite transmitir mayor cantidad de información a la vez
En un segundo se pueden transmitir 10 Gb de señales a través de un conductor metálico, pero con fibra óptica en ese mismo tiempo es factible transmitir hasta 1Tb (1 millón de millones de señales conteniendo 0’s y 1’s). Un cable de fibra óptica típico puede transportar 9,000 canales telefónicos o más de 1,000 canales de música u 8 canales de televisión. |
2. Dificultad para instalar
Puede romperse durante la instalación y no es posible empalmarlo como con el cable de cobre, para ello se requiere personal altamente capacitado y equipo de precisión muy costoso. Los conectores se deterioran con el tiempo y si no se reponen, dan lugar a retraso en la transmisión y hasta pérdida de datos. |
| 3. Velocidad de comunicación muy alta
Las redes alámbricas producen ruido que disminuye la velocidad de la comunicación. Las redes ópticas no sufren el efecto retardatorio del ruido, por lo que la transmisión es más ágil. |
3. Opacidad
La fibra óptica puede sufrir diversos grados de opacidad cuando está expuesta a la radiación. |
4. Extremado amplio ancho de banda El volumen de datos que la fibra óptica transmite por unidad de tiempo es mucho mayor que la del alambre de cobre. Además, puede transmitir en un más amplio rango de frecuencias. |
4. Atenuación y dispersión
En virtud de que las distancias a cubrir son cada vez más largas, es necesaria la utilización de componentes ópticos adicionales, como el EDFA (Erbium Doped Fiber Amplifier) que corrijan aquellos efectos de pérdida del pulso luminoso. Esta pérdida también puede presentarse por el estiramiento de la fibra. |
| 5. Mayor alcance con menor pérdida de potencia | 5. Mayor costo por metro
Además, requiere de mayor cuidado en su manipulación y conservación. |
| 6. Vida útil muy larga
De 15 a 20 años. |
6. No permite tránsito bidireccional
Debido a que la luz se propaga en una sola dirección. El tránsito bidireccional requiere de dos cables ópticos. |
| 7. Inmune a las interferencias electromagnéticas | 7. Necesidad de equipos ópticos especializados adicionales para su instalación |
| 8. Virtualmente libre de ruido | 8. No resulta costeable para redes destinadas a distancias cortas o circuitos electrónicos internos |
| 9. Mínima posibilidad de entrecruzamiento de las señales entre canales adyacentes | |
| 10. Bajo riesgo de inseguridad
Por tratarse de una transmisión vía luz, es prácticamente imposible de detectar, pues no genera campo electromagnético externo que sea susceptible de ser detectado. |
Usos
La funcionalidad de los cables de fibra óptica, caracterizada por capacidad, velocidad, calidad y confiabilidad superiores, ha superado por mucho a la comunicación mediante cables de cobre y, poco a poco, la está desplazando, a pesar del mayor costo que implica y de lo delicada que es su instalación.
Básicamente, la función de la fibra óptica es proveer conectividad digital para la comunicación mediante cables de ese tipo de fibra, que se genera, procesa y recibe a través de dispositivos de tecnología digital (computadoras fijas y móviles, teléfonos fijos y móviles, centros de datos).
Así pues, tres son las vertientes tradicionales de comunicación provistas por la fibra óptica:
En resumen, la fibra óptica es una innovación que permite conectividad mediante internet y es soporte de las más avanzadas tecnologías digitales que caracterizan a la Cuarta Revolución Industrial. Por ello, constituye un elemento vital para el progreso económico y social de los individuos y sus comunidades.