En aquesta entrada del blog, explorarem l'evolució de la tecnologia d'Internet des de l'ADSL fins a la fibra òptica i els principis que hi ha darrere de les altes velocitats de transmissió de la fibra òptica.
Al voltant del 1995, la gent connectava mòdems a línies telefòniques per accedir a Internet a velocitats extremadament lentes per als estàndards actuals. Aquesta configuració significava que no es podien fer ni rebre trucades telefòniques mentre s'utilitzava Internet, una situació difícil d'imaginar ara. El 1999, el cantant Yoo Seung-jun fins i tot va introduir l'ADSL en un anunci de televisió amb el lema "L'ISDN funciona, però jo sóc l'ADSL". Tant l'ISDN com l'ADSL són mètodes de comunicació per cable elèctric que utilitzen cables de coure. Més tard, a mesura que la comunicació per fibra òptica mitjançant cables òptics es va generalitzar, les velocitats de transmissió de dades van millorar dràsticament, fins a un punt incomparable amb les del passat.
És ben sabut que la llum viatja molt ràpid. En comparació amb la comunicació basada en cable de coure del passat, la comunicació actual basada en fibra òptica ofereix velocitats de transmissió molt més altes. Per exemple, 1 Gbps significa que es pot transmetre 1 Gbit de dades per segon, una velocitat prou ràpida per descarregar una pel·lícula d'uns 2 GB en aproximadament 16 segons. Avui dia, fins i tot els serveis d'Internet residencials ofereixen velocitats en el rang de gigabits, mentre que els centres de dades i les xarxes troncals utilitzen tecnologies de transmissió que van des de centenars de Gbps fins a terabits per segon. Gràcies a les altes velocitats de transmissió de la comunicació per fibra òptica, podem gaudir d'una experiència d'Internet molt més fluida. El que comunament es coneix com a "banda ampla de fibra òptica" es refereix precisament a aquest mètode de comunicació òptica.
Tanmateix, el fet que s'anomeni comunicació òptica no vol dir que només s'utilitzi llum durant tot el procés. L'electricitat també hi juga un paper crucial. Imaginem dues persones xatejant en línia. Quan s'escriu un missatge a l'ordinador A, aquest missatge es converteix primer en un senyal elèctric. Aquest senyal elèctric es converteix després en un senyal lluminós mitjançant un convertidor elèctric-òptic a l'extrem emissor i es transmet com a llum al llarg del cable òptic. A continuació, el convertidor òptic-elèctric a l'extrem receptor el torna a convertir en un senyal elèctric i es mostra com un missatge de text a l'ordinador B. Fins i tot si A i B es troben en països diferents, el missatge es lliura gairebé instantàniament perquè el senyal viatja a una velocitat molt alta (propera a la velocitat de la llum) al llarg del cable òptic.
Com es transmeten els senyals de llum dins d'un cable òptic? El principi que hi ha darrere rau en la reflexió interna total, que es produeix a causa de les diferències en l'índex de refracció. L'índex de refracció és un valor que indica quant més lentament viatja la llum en un medi específic en comparació amb la seva velocitat en el buit. Dins d'un cable òptic, hi ha un nucli amb un índex de refracció alt, envoltat d'un revestiment amb un índex de refracció inferior. La reflexió interna total és un fenomen en què la llum es reflecteix completament a la interfície quan viatja d'un medi amb un índex de refracció més alt a un amb un índex de refracció inferior, i l'angle d'incidència supera l'angle crític. Com que la llum viatja relativament més lentament al nucli i més ràpid al revestiment, es produeix una reflexió interna total; els cables òptics utilitzen aquest principi per transmetre senyals de llum sense permetre que s'escapin a l'exterior.
Això pot plantejar una pregunta: fins i tot si tota la llum es reflecteix per reflexió interna total, no s'absorbeix part d'ella, cosa que fa que el senyal s'afebleixi? De la mateixa manera que la llum s'afebleix a mesura que augmenta la profunditat a l'oceà, la intensitat de la llum en una fibra òptica disminueix gradualment a mesura que augmenta la distància. Per tant, el rendiment d'una fibra òptica s'avalua per la poca quantitat que s'atenua el senyal en una distància determinada. En els primers dies de la tecnologia de fibra òptica, els senyals s'afeblien significativament després d'uns pocs centenars de metres; tanmateix, avui dia s'han comercialitzat fibres òptiques amb pèrdues extremadament baixes, que permeten una transmissió eficient a distàncies de desenes de quilòmetres o més. A més, en les comunicacions de llarga distància, s'instal·len amplificadors òptics per amplificar els senyals afeblits, garantint comunicacions internacionals estables entre continents i a través del fons marí.
A finals dels anys noranta, s'utilitzaven principalment mètodes de comunicació per cable elèctric que utilitzaven cables de coure, com ara mòdems, RDSI i ADSL. Avui dia, la comunicació òptica mitjançant cables de fibra òptica s'ha convertit en la tecnologia central d'Internet, i tant la velocitat de transmissió com l'estabilitat han millorat significativament en comparació amb el passat. La raó per la qual la comunicació òptica ofereix un rendiment tan alt és que els senyals es transmeten en forma de llum a través de cables òptics, i el principi de reflexió interna total s'utilitza per minimitzar la pèrdua de senyal fins i tot a llargues distàncies. La tecnologia de comunicació òptica continua avançant i s'espera que proporcioni un entorn d'Internet encara més ràpid i estable en el futur.
