¿Cómo se dice fibra óptica en japonés?
Prueba de transmisión de fibra óptica de nueva generación
Red fotónica del "Instituto de Investigación de Información y Comunicaciones" de Japón (NICT, una agencia dependiente del Ministerio de Asuntos Internos y Comunicaciones de Japón, "información" en japonés significa "información") Hideki Furukawa, director del Laboratorio de Investigación de Sistemas, señaló que "si el tráfico de comunicaciones continúa aumentando, superará el límite de la fibra óptica actual en la década de 2020", dando la alarma sobre la situación relacionada. Según estadísticas del Ministerio de Asuntos Internos y Comunicaciones de Japón, el tráfico interno de Japón ha aumentado más de 10 veces en 10 años.
La razón es el creciente acceso a teléfonos inteligentes y ordenadores personales. A medida que mejoran las prestaciones de estos productos terminales, los vídeos también se han convertido en objeto de transmisión mutua. Al transmitir información, las señales digitales que transportan la información se convierten en señales ópticas y se transmiten a través de cables de fibra óptica. Las fibras ópticas están extendidas por todo el mundo en forma de cables submarinos y se han vuelto indispensables para comunicarse con el mundo. Se puede decir que la fibra óptica es el "héroe detrás de escena" que sostiene a la sociedad moderna.
La fibra óptica actual (izquierda) tiene un canal de señal óptica, pero la fibra óptica de nueva generación (derecha) tendrá múltiples canales de señal óptica (imagen proporcionada por el Instituto de Investigación de Información y Comunicaciones de Japón).
Anteriormente se aumentaba la capacidad de transmisión de cada fibra para hacer frente al aumento del tráfico. En 2005, la capacidad de transmisión era de 1 billón de bits por segundo y ahora ha alcanzado más de diez billones de bits.
Sin embargo, la fibra óptica actual sólo puede aumentar la capacidad de transmisión hasta los 100 megabits. Si se transmitiera más información, los láseres utilizados para las comunicaciones serían demasiado potentes y se correría el riesgo de derretir la fibra. Si la amenaza se materializa, la comunicación se estancará, lo que tendrá implicaciones para la eficiencia empresarial y la reforma del modelo laboral.
Según la predicción de la Asociación de la Industria de Tecnología de la Información y Electrónica de Japón, se espera que el volumen de comunicaciones globales aumente hasta 15 veces en 10 años para 2030, y seguirá aumentando en el futuro. Para solucionar este problema, las empresas de fibra óptica en Japón y en el extranjero están promoviendo el desarrollo de una nueva generación de fibras ópticas denominada "multinúcleo".
Antes, la fibra óptica tenía un solo canal de señal óptica llamado "núcleo", mientras que la fibra óptica multinúcleo tenía tres de 4 núcleos. Así como aumenta el número de carriles en la carretera, también aumentará el número de vehículos que pueden circular. Si hay más canales para señales ópticas, la capacidad de transmisión también aumentará varias veces.
Además, para transmitir señales ópticas con precisión, es necesario evitar interferencias de otras señales, pero el diámetro de una fibra óptica es de sólo 0,1,25 mm, que es aproximadamente el mismo grosor que una cabello. Por lo tanto, la distancia entre los núcleos de fibra es de sólo aproximadamente 0,05 mm, lo que provoca interferencias en las señales ópticas filtradas desde los núcleos de fibra adyacentes.
Una solución es añadir una capa de vidrio de bajo índice de refracción como material alrededor del núcleo de fibra para evitar fugas a las áreas circundantes. Al añadir flúor al vidrio, sólo se reduce el índice de refracción de la parte periférica y la señal óptica permanece en el núcleo.
En marzo, el Instituto de Investigación de Información y Comunicaciones de Japón llevó a cabo una prueba de transmisión utilizando una fibra óptica de cuatro núcleos y logró con éxito una transmisión de 610 billones de bits por segundo. Estableció un récord mundial de capacidad de transmisión de fibra óptica del mismo espesor. De esta forma, el grosor de la fibra óptica no cambiará incluso si hay varios núcleos.
La fibra óptica multinúcleo se puede utilizar con las fibras ópticas existentes, por lo que se cree que se irá sustituyendo paulatinamente.
La japonesa Sumitomo Electric Industries instaló fibra óptica multinúcleo en Italia en 2019 por primera vez en el mundo, y el Instituto Japonés de Investigación de Información y Comunicaciones hizo comentarios positivos sobre el desempeño relacionado. Según el "Instituto de Investigación de Comunicaciones e Información Electrónica de Japón", a partir de 2025, las redes de comunicación de corta distancia por debajo de los 10 kilómetros utilizarán fibra óptica de cuatro núcleos. Se espera que se utilice en cables ópticos submarinos alrededor de 2030.
Otra forma de mejorar aún más el rendimiento de cada fibra es desarrollar una fibra "multimodo" que haga que el núcleo sea más grueso y permita que las señales ópticas pasen a través de múltiples canales en 1 núcleo. Se considera que la aplicación práctica de combinaciones multinúcleo tendrá que esperar hasta la segunda mitad de 2030
En el campo de las fibras ópticas de nueva generación, las empresas japonesas están liderando el camino en investigación y desarrollo.
Un informe publicado por la Oficina de Patentes de Japón en 2018 muestra que en el campo de las fibras ópticas multinúcleo, los cuatro principales solicitantes de patentes en el mundo son Fujikura, Sumitomo Electric, NTT y Furukawa Electric Industries, que están monopolizadas por empresas japonesas. En el campo multimodo, la posición 24 también la monopolizan empresas japonesas como NTT, Sumitomo Electric y Fujikura. Fujikura planea comercializar fibra óptica multinúcleo a mediados de la década de 2020.
Por supuesto, empresas fuera de Japón también están impulsando el desarrollo de fibras ópticas de nueva generación. El fabricante estadounidense de vidrios especiales Corning ocupa el primer lugar en el número de patentes de fibra óptica multimodo y también ha logrado con éxito una transmisión de gran capacidad en el campo de múltiples núcleos. El grupo italiano Prysmian también dispone de resultados de investigación sobre una nueva generación de fibras ópticas. Al igual que los teléfonos inteligentes y las estaciones base, es probable que la competencia global por la fibra óptica sea cada vez más feroz.
En la era 5G, ¿crees que el papel de la fibra óptica es importante?