La tecnología láser que permitirá una red de Internet más rápida

Un nuevo avance en tecnología láser posee el potencial de incrementar en 10, 100 o quizá incluso más veces, la velocidad de transmisión de datos en la red de fibra óptica, la columna vertebral de internet.

El trabajo es el resultado de cinco años de esfuerzos a cargo del equipo de Amnon Yariv, Christos Santis, Scott Steger, Yaakov Vilenchik y Arseny Vasilyev, del Instituto Tecnológico de California (Caltech) en Pasadena, Estados Unidos.

La luz es capaz de transportar vastas cantidades de información, aproximadamente 10.000 veces más ancho de banda que las microondas. Pero para utilizar este potencial, la luz láser necesita ser tan espectralmente pura (próxima a una única frecuencia) como sea posible. Cuanto más puro sea el tono, más información puede transportar, y durante décadas los investigadores han estado intentando desarrollar un láser que se acerque lo más posible a emitir en una única frecuencia.

La actual red de fibra óptica mundial está alimentada aún por un tipo de láser conocido como S-DFB, desarrollado a mediados de los años 70 en un grupo de investigación del que Yariv formaba parte. La inusual longevidad del láser S-DFB en las comunicaciones ópticas procede de su, en aquella época, pureza espectral sin rivales. La pureza espectral incrementada del láser se tradujo directamente en un mayor ancho de banda de información del rayo láser, y la posibilidad de realizar transmisiones a mayores distancias en la fibra óptica, con el resultado de que se podía transportar más información, más lejos y más rápido que antes.

Aunque el láser S-DFB ha tenido una exitosa carrera de 40 años en las comunicaciones ópticas, y fue citado como la razón principal por la que Yariv recibió la Medalla Nacional estadounidense de la Ciencia en 2010, la pureza espectral, o coherencia, del láser ya no satisface la demanda siempre creciente de ancho de banda. Por eso Yariv y sus colaboradores se plantearon introducir mejoras en el láser.

El nuevo láser aún convierte corriente en luz usando el mismo material que el viejo, pero, y es una diferencia fundamental respecto a lo que hacía el S-DFB, almacena la luz en una capa de silicio, que no absorbe luz. El resultado de ésta y otras mejoras relacionadas con ella es que la nueva y elevada pureza espectral alcanza un rango de frecuencias 20 veces más estrecho de lo que era posible con el láser S-DFB. Este logro podría ser especialmente importante para el futuro de las comunicaciones de fibra óptica.