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FOTÓNICA

Bit acelerado

El CPqD crea una empresa de dispositivos ópticos enfocada en los mercados nacional e internacional

Fotodetectores del transmisor óptico

LÉO RAMOSFotodetectores del transmisor ópticoLÉO RAMOS

El avance de internet, aliado a la proliferación de soluciones smart en celulares y televisores, además de la computación en la nube, ha provocado un incremento significativo del tráfico de datos en los sistemas de transmisión. Un fenómeno mundial que exige a las empresas de telecomunicaciones y operadoras de las redes de comunicación un esfuerzo para actualizarse y elevar la capacidad de transmisión mediante sistemas de fibras ópticas. Para su funcionamiento, esos largos tubos con un diámetro similar a un cabello y que transmiten voz, datos, filmes y música por medio de pulsos de luz láser entre un punto y otro de las redes, requieren de aparatos cada vez más sofisticados. Son los amplificadores, transmisores (láser y moduladores) y receptores (fotodetectores) que dotan a los sistemas de rapidez y eficiencia. A la vista de un mundo cada vez más interconectado por fibras ópticas, Fundação Centro de Pesquisa e Desenvolvimento em Telecomunicações (CPqD), ex centro de investigación de Telebras, que desde 1998 es una entidad privada instalada en Campinas, en el interior paulista, viene desarrollando a lo largo de los últimos años una serie de tecnologías que derivaron en la constitución de una nueva empresa, BrPhotonics. La misma pretende comercializar las innovaciones del centro y cubrir las necesidades brasileñas de dispositivos fotónicos y microelectrónicos para sistemas de comunicación óptica, además de buscar la exportación de sus futuros productos que comenzarán a producirse en el segundo semestre de 2015.

“El CPqD posee por definición la misión de investigación y desarrollo para el mercado. Somos un centro de investigación aplicada. Cuando existe un mercado en el país, transferimos la tecnología a la industria. Cuando el sector no presenta opciones a nivel industrial, el CPqD crea una empresa y transfiere la tecnología”, dice Julio César Rodrigues Fernandes de Oliveira, nominado para la presidencia de BrPhotonics. Con 33 años de edad, deja el cargo de gerente de tecnologías ópticas de la institución donde ingresó como ingeniero en 2004. Desde 2007, comanda el grupo responsable del desarrollo de los dispositivos que producirá la nueva empresa. Las tecnologías creadas en el CPqD han contribuido para la creación, en forma directa o indirecta, de nueve empresas. BrPhotonics ha sido la más reciente. “A partir de su privatización, el centro se transformó en una fundación y al no ser una industria, tomó la decisión estratégica de generar empresas como una manera de trasladar tecnologías hacia ese mercado exigente y de alta densidad tecnológica”, dice Claudio Violato, vicepresidente de Tecnología del CPqD.

“En nuestro segmento, la empresa de sistemas ópticos adquiere piezas a los fabricantes de dispositivos (fotónicos y microelectrónicos), monta los equipamientos y se los provee al cliente, que no es el usuario final, sino la empresa de telecomunicaciones, como por ejemplo, Vivo, TIM, Oi y Telefónica”, dice Oliveira. La nueva empresa surge para ser proveedora de dispositivos tales como transmisores y receptores ópticos que se acoplarán a equipamientos y sistemas ópticos que funcionan a tasas de transmisión de 100 gigabits por segundo (Gbps) y alcanzan hasta 1 terabit por segundo (Tbps). “Pretendemos brindar colaboración para que la industria nacional continúe creciendo, sorteando impedimentos y buscando también penetrar con firmeza  en el mercado global”. La principal industria nacional en el segmento de sistemas ópticos es Padtec, otra empresa surgida del CPqD, también instalada en el área del centro y vecina de BrPhotonics.

Prototipo del transmisor óptico de BrPhotonics que funciona a 100 gigabits por segundo

LÉO RAMOSPrototipo del transmisor óptico de BrPhotonics que funciona a 100 gigabits por segundoLÉO RAMOS

Padtec es el mayor fabricante de equipos para comunicaciones ópticas de Brasil. Provee sistemas para redes de telecomunicaciones ópticas de larga distancia, redes metropolitanas, de acceso y almacenamiento de datos. En la actualidad, un promedio de un 15% de la facturación anual de la compañía, que registró 400 millones de reales en 2013, se invierte en investigación y desarrollo (lea en Pesquisa FAPESP, edición nº 219). La empresa compite con otras grandes empresas multinacionales tales como Alcatel, en Francia, Cisco y Ciena, en Estados Unidos, y Huawei, en China. “Todas ellas adquieren módulos y dispositivos en el mercado, ensamblan plataformas y se las venden a las operadoras. Esas grandes compañías internacionales también comenzaron a adquirir empresas del sector de dispositivos para lograr un acceso exclusivo a los mismos. Esto provocó que las empresas menores afronten dificultades para lograr adquirir componentes en el mercado”, dice Oliveira.

“Para poder comercializar nuestros productos, incluso dentro de la industria nacional, primero ellos deben ser minuciosamente evaluados. Si se desempeñan tal como se requiere y su costo es competitivo dentro del mercado global, serán aptos para salir al mercado”, explica Oliveira. “Si no son buenos y su precio no es competitivo, la industria no los comprará. Al menos resulta imprescindible empardar los costos y el desempeño”. El primer dispositivo de BrPhotonics, actualmente en evolución hacia la fase de muestras de ingeniería, es un transmitter optical sub assembly (Tosa), que realiza la transmisión óptica a 100 Gbps integrando láser y modulador óptico, capaz de generar una significativa ganancia en la densidad de datos. Fue presentado en su fase de demostración en marzo de este año en el marco de la Exposición y Conferencia de Comunicaciones por Fibra Óptica (OFC, según su sigla en inglés) en San Francisco, Estados Unidos.

Socio internacional
La nueva empresa también opera desde sus comienzos en el mercado global de componentes ópticos para media y larga distancia, y ostenta una facturación anual de 4 mil millones de dólares. “Deseamos venderle a cualquier empresa del mundo. A diferencia del segmento de sistemas ópticos, que presenta un bajo volumen y un alto valor financiero, en la industria de dispositivos el precio es bajo y por esa razón necesitamos alcanzar un volumen alto para sostener nuestra propia existencia”. Para lograr esa amplitud internacional, el CPqD salió a buscar un socio en el exterior que posee una cadena de venta ya instaurada fuera de Brasil.

La sociedad para la creación de BrPhotonics se realizó con GigOptix, de Estados Unidos, una empresa que fabrica dispositivos electrónicos analógicos de alta frecuencia. “Llegamos a la conclusión de que necesitábamos dominar cuatro conceptos importantes en la nueva empresa, los cuales son el proyecto y encapsulado de chips fotónicos, electrónica analógica de alta velocidad y microelectrónica. GigOptix posee la fortaleza en el segmento de la electrónica analógica y el CPqD, en los otros tres”.

062-065_BRPhotonics_223La empresa estadounidense también posee una fábrica que produce los moduladores poliméricos que se utilizarán en los dispositivos transmisores de BrPhotonics. Los equipamientos de esa unidad fabril se están trasladando desde la ciudad de Bothell, en el estado de Washington, hacia Campinas. Con un significativo valor de mercado, esa fábrica funcionó como una de las contrapartidas financieras para la integración de la sociedad. Además, GigOptix posee una cadena de ventas global, con filiales en Asia, Estados Unidos y Europa. “La ventaja para los estadounidenses consiste en ganar como aliado un grupo que domina tres capacidades que ellos no poseían. Todo ese conocimiento dentro de una única empresa supone una gran ventaja competitiva en el mercado”. La composición accionaria es de un 51% para el CPqD y 49% para GigOptix.

Patentes fotónicas
La fábrica que se está montando en BrPhotonics será capaz de producir moduladores ópticos con una tecnología de filme delgado de polímero sobre silicio (TFPS, según su sigla en inglés), que tiene la función de modular la señal del láser que se acoplará a las fibras ópticas en distancias de hasta 5 mil kilómetros (km). Dentro del acuerdo, la empresa estadounidense está transfiriendo 17 patentes a BrPhotonics y el CPqD adquiere la licencia de siete patentes para la nueva empresa. “Ellos están cediendo y el CPqD está licenciando porque la tecnología fue generada con recursos públicos del Funttel [Fondo para el Desarrollo Tecnológico de las Telecomunicaciones] y no es dueño de las patentes, aunque sí su generador. El CPqD será el sostén de BrPhotonics hasta la instauración de la fábrica, cuya fecha de implementación prevista es febrero de 2015 “Ahora los accionistas están buscando colaboraciones estratégicas de inversión para brindarle continuidad a la evolución de los planes de la empresa en los próximos años”, dice Oliveira, quien se graduó en ingeniería eléctrica en la Universidad Federal de Campina Grande (UFCG)  y realizó maestría y doctorado en la Universidad de Campinas (Unicamp).

Laboratorio y plataforma de pruebas de BrPhotonics: el transmisor es el primer dispositivo producido por la empresa y será incorporado en sistemas de transmisión por fibras ópticas

LÉO RAMOSLaboratorio y plataforma de pruebas de BrPhotonics: el transmisor es el primer dispositivo producido por la empresa y será incorporado en sistemas de transmisión por fibras ópticasLÉO RAMOS

La empresa ya contempla el futuro de las transmisiones ópticas en el sentido del desarrollo de las nuevas tecnologías para suplir la demanda creciente de las transmisiones ópticas. “Una conexión con Japón, se realiza, de hecho, mediante fibras ópticas y cada vez ellas se encuentran más cerca del usuario final. Por lo tanto, la tasa de transmisión precisa ampliarse continuamente para lograr el acceso al incremento de banda que estamos observando. De esa forma, comenzaremos a fabricar dispositivos para sistemas de 100 Gbps que serán instalados en equipamientos ubicados a medias y largas distancias, entre 600 y 5 mil km y hasta distancias submarinas”, dice Oliveira. Como las operadoras exigen equipamientos cada vez menores, que consuman menos energía eléctrica y puedan instalarse dentro de las plataformas existentes en las centrales de telecomunicaciones, BrPhotonics y otras empresas del mundo están procurando la optimización de los dispositivos bajo la supervisión del Optical Internetworking Forum (OIF), que establece estándares en las comunicaciones ópticas. “Actualmente, un módulo de transmisión óptica a 100 Gbps posee 12,7 centímetros (cm) por 17,78 cm. La versión de 100 Gbps del módulo que fabricará BrPhotonics tiene un tamaño de 4,1 cm por 10,7 cm, ocupando una superficie cinco veces menor, ampliando así la densidad de datos  y posibilitando un mayor número de módulos en una plataforma similar.

Oliveira dice que el CPqD está preparando otros dispositivos relacionados con la comunicación óptica y la perspectiva es transferírselos a empresas. Dentro de los próximos pasos, según Oliveira, están la verticalización de la producción de los dispositivos y la construcción de un láser propio, hoy importado desde Estados Unidos y Japón. La consolidación de BrPhotonics es algo que debería ocurrir hacia fin de año, cuando la fábrica estará lista y ya se habrán contratado 20 empleados, 17 de ellos en Campinas y 3 en Estados Unidos, quienes se ocuparán de la síntesis del polímero.

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