Viajar con la luz: los científicos escandinavos logran un gran avance en las velocidades de transmisión de datos ópticos, Access Evolution

Las velocidades de transmisión de datos continúan acelerándose y el último logro es un triunfo escandinavo. Científicos de la Universidad Técnica de Dinamarca y la Universidad Tecnológica de Chalmers en Gotemburgo, Suecia, lograron transmitir datos a 1,8 Pbit/s (petabits por segundo). Esta es una hazaña asombrosa, pero también lograda con facilidad y con capacidad de sobra. Y, para que no nos olvidemos o nos desanimemos, debemos recordar que 1Pbit/s es 1 millón de veces más rápido que 1Gbit/s. Aún más impresionante, los investigadores alcanzaron las alturas usando un solo láser y un solo microprocesador óptico.

Las ramificaciones para la transmisión de datos son profundas: ¡una conexión de datos que funcione a 1,8 Pbit/s es suficiente para transmitir todo el tráfico de Internet global dos veces en un solo segundo! Y eso es sólo para empezar. Los científicos calculan que un chip será capaz de transmitir a 100Pbit/s, una velocidad tan inmensa que es casi incomprensible.

En el experimento, que es informado en su totalidad en la respetada revista científica Nature Photonics, los equipos universitarios utilizaron un solo chip óptico personalizado capaz de explotar la luz bombeada desde solo un láser infrarrojo.

Esta luz se dividió en 223 flujos completamente separados, cada uno correspondiente a diferentes frecuencias dentro del espectro electromagnético. Por lo tanto, las frecuencias están separadas y no pueden interferir entre sí (piense en los dientes de un peine y obtendrá la idea), y cada frecuencia (o color de luz) puede transportar distintos flujos de datos que pueden viajar a muy alta velocidad y con gran eficiencia antes de ser recombinado en el extremo receptor y enviado a través de una fibra óptica. El volumen de datos transmitidos por este medio es enorme.

La solución de láser único utilizada en el experimento para ofrecer una tasa de transferencia de datos de 1,8 Pbit/s requeriría más de 1000 de los mejores y más avanzados láseres actualmente disponibles para uso comercial para lograr los mismos resultados. el medico Victor Torres Company, profesor de la Universidad Tecnológica de Chalmers, lidera el equipo de investigación que desarrolló y fabricó el nuevo microprocesador. Él dijo: «Lo especial de este chip es que produce un peine de frecuencia con características ideales para la comunicación de fibra óptica. [in that] tiene una alta potencia óptica y cubre un amplio ancho de banda dentro de la región espectral que es interesante para las comunicaciones ópticas avanzadas».

Fue por casualidad que las pruebas revelaron que el nuevo chip puede manejar y soportar cargas de tráfico de 100Pbit/s. El Dr. Company explicó: “En realidad, algunos de los parámetros característicos se lograron por coincidencia y no por diseño”, por lo que no se definieron específicamente para el experimento. “Sin embargo, gracias a los esfuerzos del equipo, podemos aplicar ingeniería inversa al proceso y obtener micropeines altamente reproducibles para aplicaciones de telecomunicaciones”, agregó.

Si bien la demostración exitosa de la transmisión de datos de 1,8 Pbit/s es impresionante en sí misma, es el potencial de ampliación lo que hace que la tecnología sea tan importante. El profesor Leif Oxenløwe, director del Centro de Excelencia en Fotónica de Silicio para Comunicaciones Ópticas de la Universidad Técnica de Dinamarca (DTU), señaló: “Nuestros cálculos muestran que con el único chip fabricado por la Universidad Tecnológica de Chalmers y un único láser, capaz de Transmitiendo hasta 100Pbit/s. La razón de esto es que nuestra solución es escalable, tanto en términos de crear muchas frecuencias como de dividir el peine de frecuencia en muchas copias espaciales y luego amplificarlas ópticamente y usarlas como fuentes paralelas con las que podemos transmitir. Aunque las copias del peine deben amplificarse, no hemos perdido las cualidades del peine, que usamos para la transmisión de datos espectralmente eficiente”.

Láseres rojos para telecomunicaciones más ecológicas

La investigación escandinava también tiene implicaciones importantes para la sustentabilidad porque se espera que resulte en el reemplazo de la mayoría de los láseres que ya están desplegados en la infraestructura de comunicación en centros de datos, nodos de Internet y centros de telecomunicaciones locales, todos los cuales consumen grandes cantidades de energía y generan grandes cantidades de energía. energía. Cálido. Como comenta el profesor Oxenløwe, ahora “tenemos la oportunidad de contribuir a lograr una internet que deje una huella climática más pequeña”.

Nota al margen: la radiación infrarroja, que es radiación electromagnética con longitudes de onda más largas que la luz visible para los humanos, fue descubierta en el siglo XIX por Friedrich Herschel mientras experimentaba midiendo la temperatura de diferentes colores de la luz solar y dividiéndolos para pasarlos a través de un prisma. . Colocó termómetros en las bandas de colores individuales y notó que las temperaturas más altas siempre estaban en el extremo rojo del espectro. Por lo tanto, concluyó que el espectro solar tiene un continuo invisible más allá de la luz roja visible. Posteriormente, los científicos dividieron el infrarrojo en cinco subdivisiones y nombraron las categorías infrarrojo cercano, infrarrojo de longitud de onda corta, infrarrojo de longitud de onda media, infrarrojo de longitud de onda larga e infrarrojo lejano.

Para la mayoría de las personas, el contacto más cercano que tienen con el infrarrojo en el contexto del hogar es cuando cambian de canal en la televisión. El omnipresente cambiador de canales utiliza ondas de luz que están un poco más allá, pero muy cerca, del espectro de luz visible. Curiosamente, la investigación ha demostrado que algunas personas son capaces de percibir o detectar periféricamente el infrarrojo a 1060 nm, pero lo «ven» como una luz verde pálida.

El ojo humano no evolucionó para ver el infrarrojo, pero si pudiéramos verlo, no seríamos capaces de ver el azul o el índigo, por lo que casi todo lo que observaríamos sería amarillo y naranja con un matiz de verde. Piensa en un Halloween permanente (que es muy apropiado dada la fecha de hoy) y un paisaje visible con árboles que lucen permanentemente otoñales y la mayoría de las cosas con los colores de calabazas, calabacines, zanahorias y gatos pelirrojos, ya sean realmente gatos pelirrojos o no. .