Un equipo de investigación respaldado por Microsoft ha conseguido un avance histórico en comunicaciones ópticas.
Utilizando una fibra hueca, registraron la menor pérdida de señal jamás registrada en cualquier fibra óptica: 0,091 dB/km a 1.550 nm.
Publicado en Nature Photonics, este desarrollo podría cambiar el futuro de las redes rápidas y de baja latencia.
El secreto de este logro es un diseño llamado DNANF (double nested antiresonant nodeless fiber).
A diferencia de la fibra monomodo convencional, que guía la luz a través del vidrio y reduce la velocidad a aproximadamente dos tercios de la luz en el vacío, la fibra hueca transporta los fotones principalmente por aire, reduciendo la latencia y minimizando los efectos no lineales.
¿Cómo funciona el diseño DNANF?
Las fibras huecas históricamente tenían problemas de fuga de señal, que podían superar 1 dB/km, limitando su uso a conexiones cortas y especializadas.
El diseño DNANF soluciona esto usando tubos de vidrio concéntricos de micras de grosor, que actúan como espejos diminutos.
Estos reflejan la luz de nuevo al núcleo de aire, manteniendo la señal fuerte y eliminando modos no deseados.
Las pruebas en bobinas de 15 km confirmaron pérdidas por debajo de 0,1 dB/km.
Incluso a lo largo de un banda espectral de 66 THz, la atenuación se mantuvo por debajo de 0,2 dB/km, mucho más amplia que las ventanas de telecomunicaciones de la fibra de sílice tradicional.
La dispersión cromática (variación de velocidad de distintas longitudes de onda) también es siete veces menor que en fibras clásicas, lo que puede simplificar el diseño de transceptores y reducir el consumo energético.
Microsoft impulsa la fibra hueca hacia la producción
Microsoft adquirió Lumenisity en 2022 con el objetivo de llevar esta tecnología del laboratorio al mundo real.
En aquel entonces, la fibra de Lumenisity tenía pérdidas de alrededor de 2,5 dB/km, muy lejos del límite de 0,14 dB/km de la fibra de vidrio.
Hoy, ya se están transmitiendo tráfico en vivo a través de 1.200 km de esta fibra y la compañía planea desplegar 15.000 km en la red Azure durante los próximos dos años para mejorar la conectividad de la IA.
Francesco Poletti, co-inventor del DNANF, destaca los beneficios prácticos: los operadores podrían omitir uno de cada dos o tres amplificadores, reduciendo significativamente los costos de instalación y operación.
Desafíos y perspectivas futuras
Aunque los resultados son revolucionarios, la producción a gran escala requerirá nuevas herramientas y aún no existen estándares industriales definidos.
Pero por primera vez, una fibra que transporta la luz principalmente por aire es más rápida y menos perdida que el vidrio convencional, prometiendo mejoras importantes en velocidad, eficiencia energética y rendimiento de redes.
Conclusión
Esta innovación podría transformar no solo la infraestructura de Internet, sino también centros de datos de IA, computación en la nube y comunicaciones de larga distancia, haciendo las redes más rápidas, sostenibles y económicas. La fibra hueca podría convertirse finalmente en el nuevo estándar de oro en la fibra óptica.