Primera demostración mundial de transmisión óptica por encima de 10 W en un sistema PON con multiplexación por longitud de onda y fibra hollow-core
Primera demostración mundial de transmisión óptica por encima de 10 W en un sistema PON con multiplexación por longitud de onda y fibra hollow-core
Tokio, Japón, julio de 2026 – Como parte del “Proyecto de Investigación y Desarrollo de Tecnología Avanzada de Transmisión Óptica para una Sociedad Sostenible (JPMI00316)”, encargado por el Ministerio de Asuntos Internos y Comunicaciones de Japón, un grupo de investigación formado por la Universidad de Electrocomunicaciones (UEC), Lightera Japan Co., Ltd. y la Universidad de Keio desarrolló un sistema PON con multiplexación por longitud de onda [*1] utilizando una fibra hollow-core [*2] desarrollada por el Grupo Lightera [*3], y logró transmitir señales ópticas de alta potencia con una potencia de entrada en la fibra óptica superior a 10 W.
Se sabe que las fibras hollow-core presentan un efecto no lineal [*4] cerca de mil veces menor que el de las fibras ópticas convencionales. No obstante, esta es la primera vez en el mundo en que se logra una transmisión de alta calidad y alta potencia utilizando señales ópticas reales de comunicación superiores a 10 W.
Contexto del desarrollo
En los sistemas inalámbricos, representados por los sistemas de comunicación móvil de quinta generación (5G) [*5], el aumento de la frecuencia de las señales ha exigido un número cada vez mayor de estaciones base [*6] para las comunicaciones móviles y para el Internet de las Cosas (IoT).
Por ese motivo, se ha considerado la aplicación de los sistemas PON, actualmente utilizados en redes ópticas de acceso para abonados. Al combinarlos con la multiplexación por división de longitud de onda [*7], se espera hacer viables comunicaciones de una capacidad aún mayor.
Además, con el aumento de la aplicación de la fibra óptica, crece la expectativa de hacer viable la alimentación de energía [*8], con el objetivo de garantizar la disponibilidad de las estaciones base inalámbricas en situaciones de desastre y reducir la dependencia del suministro de energía eléctrica convencional.
En la transmisión downlink de los sistemas PON, el aumento de la potencia de las señales ópticas de comunicación permite atender a un mayor número de estaciones base inalámbricas. Sin embargo, en las fibras ópticas de núcleo de sílice, actualmente las más utilizadas, los efectos no lineales que se producen en el núcleo limitan significativamente la potencia de la señal óptica de comunicación.
Si la potencia óptica transmisible por la fibra óptica puede ampliarse drásticamente, será posible transmitir no solo señales de comunicación, sino también energía, alimentando las estaciones base y, con ello, aumentando su disponibilidad en situaciones de desastre.
Detalles del desarrollo
En este estudio se introdujo, por primera vez, una fibra hollow-core entre el OLT (Optical Line Terminal) y el splitter del sistema PON. Al multiplexar cuatro longitudes de onda de señales ópticas moduladas por la señal 5G NR en frecuencia portadora de 28 GHz [*9], estándar del 5G, el equipo logró suprimir significativamente los diversos efectos no lineales que se generan con facilidad en las fibras ópticas convencionales, alcanzando una transmisión de alta calidad y alta potencia superior a 10 W.
Esto indica que sería posible hacer viables más de 4.096 ramificaciones en sistemas PON, en los que la transmisión óptica se comparte entre un gran número de abonados.
Perspectivas futuras
En este experimento se utilizaron cuatro longitudes de onda para la comunicación. El grupo planea construir un sistema PON para comunicación móvil e IoT capaz de atender a un número aún mayor de estaciones base inalámbricas, multiplexando más longitudes de onda en una banda espectral más amplia.
Configuración experimental de sistemas PON de alta potencia
(Izquierda) Configuración experimental y (Derecha) EVM (características de transmisión) en relación con la potencia de entrada en la fibra óptica
Los resultados de este desarrollo están previstos para su publicación en la edición de agosto de 2026 de Journal of Optical Communications and Networking, revista publicada por IEEE y Optica Publishing Group.
Glosario
[*1] Sistema PON: PON es la sigla de Passive Optical Network (Red Óptica Pasiva). Es un método en el que una única línea de fibra óptica es compartida por múltiples estaciones base inalámbricas mediante divisores pasivos (splitters). El equipo del lado de la estación se denomina OLT (Optical Line Terminal), y el equipo del lado del abonado se denomina ONU (Optical Network Unit).
[*2] Fibra Hollow-Core (HCF): fibra cuyo núcleo central es hueco y transmite la señal óptica por el aire. En comparación con las fibras ópticas convencionales, permite reducir significativamente la degradación de la señal, por lo que resulta adecuada para la transmisión de baja latencia. El retardo de transmisión es de aproximadamente dos tercios del de una fibra monomodo, y la no linealidad es cerca de mil veces menor.
[*3] Grupo Lightera: es líder global en soluciones de fibra óptica y conectividad. Con un legado de experiencia en ciencia óptica, ofrece soluciones de alto rendimiento que permiten conexiones más rápidas, fiables y sostenibles para empresas, comunidades e industrias de todo el mundo. Con sede operativa en Norcross, Georgia, EE. UU., Lightera atiende a clientes de los sectores de telecomunicaciones, empresarial, industrial, inteligencia artificial generativa, centros de datos, 5G/6G, utilities, médico, aeroespacial, defensa y aplicaciones de sensado. Lightera forma parte del Furukawa Electric Group, pionero en el avance de la próxima generación de infraestructura mediante soluciones integradas para sistemas de información, energía y movilidad, contribuyendo a un mundo seguro, pacífico y sostenible.
[*4] Efecto no lineal: en las comunicaciones por fibra óptica, fenómeno por el cual la forma de onda de la señal óptica se distorsiona cuando la potencia de la luz transmitida supera un determinado nivel.
[*5] Sistema de Comunicación Móvil de Quinta Generación (5G): sistema de comunicación móvil de próxima generación que posibilita, de forma simultánea, “velocidad ultraalta” (velocidad máxima de transmisión de 10 Gbps), “conexiones masivas” (1 millón de dispositivos/km²) y “latencia ultrabaja” (cerca de 1 milisegundo). Permite conectar de forma inalámbrica todo tipo de dispositivos a nuestro alrededor, incluidos electrodomésticos, vehículos y robots.
[*6] Estación base inalámbrica: conectada a una estación central, transmite y recibe información desde y hacia terminales de comunicación móvil. Existen estaciones base para comunicaciones móviles, así como estaciones base para IoT, de consumo energético relativamente bajo.
[*7] Transmisión por multiplexación por división de longitud de onda: tecnología de transmisión que multiplexa señales ópticas de diferentes longitudes de onda en una única fibra óptica. Al multiplexar en una banda espectral más amplia y con mayor densidad, es posible combinar un mayor número de longitudes de onda.
[*8] Alimentación de energía por fibra óptica: sistema que transmite luz por la fibra óptica no como señal, sino como energía, convirtiéndola en energía eléctrica en el lado receptor para alimentar equipos remotos. En comparación con los cables metálicos convencionales, ofrece características exclusivas, como una excelente resistencia a la corrosión y una menor susceptibilidad a las interferencias electromagnéticas.
[*9] Señal 5G NR: señal de radio desarrollada específicamente para la transmisión inalámbrica 5G. En general, opera en dos bandas de frecuencia; en este estudio se utilizó la frecuencia de 28 GHz, perteneciente a la banda de frecuencias más altas.
Información de contacto para este comunicado de prensa
Universidad de Electrocomunicaciones (UEC)
División de Planificación de Asuntos Generales, Sección de Relaciones Públicas
TEL:042-443-5019 FAX: 042-443-5887
E-mail: kouhou-k@office.uec.ac.jp
Lightera Japan Co., Ltd.
Estrategia y Planificación: CONTACT
Universidad de Keio, Oficina de Comunicaciones y Relaciones Públicas
TEL: 03-5427-1541 FAX: 03-5441-7640
E-mail: m-pr@adst.keio.ac.jp
Información de contacto sobre el contenido de la investigación
Universidad de Electrocomunicaciones (UEC)
Posgrado en Ciencia e Ingeniería de la Información
Departamento de Ingeniería de Información y Redes
Profesor Motoharu Matsuura
TEL:042-443-5766
E-mail: m.matsuura@uec.ac.jp
Lightera Japan Co., Ltd.
Departamento de I+D: CONTACT
Laboratorio Abierto de Redes Fotónicas del Futuro de la Universidad de Keio
Profesores Naoaki Yamanaka, Hiroyuki Tsuda, Satoru Okamoto
E-mail: yamanaka@keio.jp
Sitio web: https://pilab.jp/OpenLab/