Comunicación telefónica por luz láser por primera vez en España

Por primera vez en España ha sido puesto en funcionamiento un enlace telefónico a través de un cable formado por fibra de vidrio del espesor de un cabello humano y por el que circulan impulsos de luz láser en lugar de electricidad. La instalación ha sido realizada por Standard Eléctrica para la Renfe, y une las estaciones madrileñas de Atocha y Chamartín a través del túnel ferroviario antiguamente conocido como el tubo de la risa.

El sistema de comunicaciones instalado tiene una longitud de 9,5 kilómetros, con una capacidad de treinta canales telefónicos, ampliables sin ningún problema a 960, con sólo cambiar los equipos terminales, pero utilizando la misma instalación de cable de vidrio. Por otra parte, el sistema está preparado para dar cabida a otros servicios, tales como la transmisión de datos, por ejemplo.Este sistema corista de dos equipos Multiplex telefónicos normales, dos terminales ópticos emisores de luz láser, y un portador, que es la fibra de vidrio en forma de cable. El láser del transmisor óptico emite impulsos de luz a un ritmo de cuatro millones de impulsos por segundo, que contienen la información simultánea de los treinta canales telefónicos. En cuanto al portador, se trata de un cable de cinco fibras de vidrio; dos de ellas para la transmisión bidireccional, dos más para una posible ampliación, y la quinta, de reserva. El espesor total del cable es de 7,5 milímetros y su peso es de sólo treinta kilogramos por kilómetro de tendido. Cada una de las fibras tiene el grosor de un cabello humano, incluido el recubrimiento aislante exterior.

La principal dificultad de la instalación consistía en la realización de los empalmes entre las diversas secciones del cable. En efecto, el empalme de las fibras de vidrio exige un equipamiento especial, muy pesado, y requiriendo una potente fuente de energía eléctrica, con los peligros consiguientes debido a las condiciones de trabajo en el túnel (alta humedad, paso de trenes, etcétera). Dos ingenieros del Centro de Investigación de Standard pusieron a punto una máquina para empalmar las fibras de vidrio con muy bajo coste de fabricación y muy ligera (cuatro kilos en lugar de los cuarenta kilos de los equipos convencionales). Esta máquina es una de las dieciséis patentes de invenciones realizadas por el grupo de fibra óptica del citado centro de investigación.

La pérdida de energía luminosa es de sólo un 3% en cada empalme realizado con la máquina inventada; esta cifra es perfectamente equiparable a las conseguidas con los más sofisticados sistemas de empalmes que existen en el mundo.

Hilo conductor del futuro

La primera conexión telefónica en el mundo a través de fibra óptica fue realizada hace tan sólo cuatro años, el 9 de abril de 1977, entre las poblaciones inglesas de Hitchin y Stevenage, a unos treinta kilómetros de Londres. Sin embargo, el primer impulso lo había recibido este tipo de transmisión en 1966, cuando dos técnicos de ITT en Inglaterra demostraron al mundo científico la posibilidad teórica de transmitir señales luminosas conteniendo información gracias a la luz láser viajando por fibra de vidrio.A pesar de la espectacularidad de la fuente luminosa emisora, que no es ni más ni menos que un emisor láser diminuto, el componente más importante de este sistema de transmisión es la fibra óptica, que está formada por un núcleo de vidrio rodeado por una envoltura de otro vidrio de menor índice de refracción. Los rayos de luz láser que entran en el núcleo de la fibra son constantemente mantenidos en su interior mediante un fenómeno de «reflexión total» que tiene lugar en la frontera entre los dos vidrios, el del núcleo y el exterior. La luz láser conteniendo la información telefónica es así «guiada» a través de la fibra hasta su extremo final, por larga que sea la conexión.

Estos sistemas de transmisión por fibras ópticas en lugar de cables eléctricos ofrecen sustanciales ventajas que darán lugar, en un futuro no lejano, a una generalización casi absoluta de su uso. Por una parte, ofrecen un bajo coste potencial, ya que la sílice, de la que se obtiene el vidrio, es una de las materias más abundantes del planeta (por ejemplo, la arena de playa es prácticamente toda ella sílice); en cambio, el cobre de los cables eléctricos es un material caro y cada vez más escaso.

Por otra parte, la pérdida de energía que sufre la transmisión en la fibra óptica es muy baja, por lo que no son necesarios los clásicos repetidores que, en las instalaciones tradicionales, deben instalarse cada uno o dos kilómetros. En fibra óptica, esta distancia entre repetidores es de quince kilómetros, y en el futuro será mucho mayor.

Además, la fibra óptica tiene una «anchura de banda» y mucho mayor que el cobre, lo que significa que puede transmitir mucha más información. En los sistemas ópticos actuales, con un láser que emita 140 millones de impulsos por segundo se pueden transmitir por una fibra de vidrio similar a un cabello humano 2.000 conversaciones telefónicas simultáneas.

Finalmente, cabe destacar el hecho de que la fibra de vidrio no radia al exterior ninguna energía, por lo que es imposible interceptar exteriormente la información; sistema idóneo, pues, para transmisiones de alta seguridad, como la militar por ejemplo. Además la fibra óptica es inmune a todo tipo de interferencias y ruidos (líneas de alta tensión, ferrocarriles, etcétera).

Un detalle final a destacar a pesar de su finura, su flexibilidad y su poco peso, la fibra de vidrio ha revelado ser, en pruebas mecánicas, menos frágil que una fibra similar de cobre. Como ejemplo de su utilidad, si en un buque normal, que lleva varios miles de kilos de cables para comunicaciones internas, éstas se realizaran con fibra de vidrio y láser, el peso sería de sólo unos cientos de kilos, y con la máxima seguridad y mayor duración de las conexiones.