La fibra òptica quedarà obsoleta gràcies a la llum “trenada”
La llum trenada és sistema de transmissió sense fil que podria encapçalar la propera generació de telecomunicacions deixant obsoleta la fibra òptica.
Vivim constantment envoltats de sistemes de comunicació d’informació com les xarxes sense fils WiFi o el esperat 5G. Totes elles tenen errors, ja sigui per la manca de cobertura o de la capacitat de transmissió de dades, però potser el que més detestem sigui la lentitud a l’hora de carregar un contingut.
Per això, tendim a recórrer a un major ample de banda com ofereix la tecnologia de fibra òptica, encara que present les dificultats en la instal·lació o les interferències. El consum de dades està a l’ordre del dia , i es busquen noves fórmules que millorin el rendiment de les nostres xarxes.
Un equip internacional d’enginyers de telecomunicacions ha fet un pas important cap a la de transmissió de dades sense fils d’alta capacitat. L’ús de la llum trenada, com els mateixos investigadors l’anomenen, podria fer que la fibra òptica quedés obsoleta .
L’informe titulat “Propagació en espai lliure de camps òptics estructurats d’alta dimensió en un entorn urbà” va ser publicat el passat dijous 26 d’octubre a la revista Science Advances, explica com el “Moment Angular Òptic” (OAM) podrien superar les dificultats actuals d’interferències usant llum “trenada” en els espais oberts. La investigació ha estat realitzada per un equip compost per físics procedents del Regne Unit, Alemanya, Nova Zelanda i Canadà.
Què és la llum “trenada”?
Els tipus de xarxes convencionals utilitzen els fotons per transportar la informació en forma d’uns i zeros. Gràcies al moment òptic angular es dota els fotons d’un determinat nombre de girs entrellaçats, el que permet als fotons portar dades addicionals. Si abans només eren capaços de transmetre uns i zeros, ara serà possible incorporar lletres al costat del codi binari .
Aquests enginyers de telecomunicacions han pogut “trenar” els fotons fent-los passar a través d’un tipus especial d’holograma, similar al d’una targeta de crèdit, atorgant a cada fotó un gir determinat. Aquest fenomen es coneix com a moment angular òptic (OAM). La capacitat dels fotons trenats per portar informació addicional suposa evolucionar la tecnologia de les comunicacions cap a un ample de banda major que la fibra òptica.
El Dr Martin Lavery, director del Grup de Recerca de Fotònica Estructurada de la Universitat de Glasgow i autor principal del treball de recerca, ha volgut explicar que: “En una època en què el nostre consum global de dades està creixent a un ritme exponencial, hi ha una pressió per descobrir nous mètodes de transport d’informació que puguin mantenir-se al dia amb la gran acceptació de dades a tot el món” .
La investigació de la possible propera generació de les telecomunicacions per xarxes sense fil la va emprendre El Dr. Lavery al costat d’un equip format per científics de l’Institut Max Planck per a la Ciència de la Llum i l’Institut d’Òptica (Alemanya), de la Universitat d’Otago (Nova Zelanda), de la Universitat d’Ottawa (Canadà) i de la Univeristat de Rochester (Regne Unit).
Els problemes d’interferències i el seu estudi
Aquesta tècnica de moment angular òptic ja han estat emprades per a transmetre dades a través de cables, però a l’hora de realitzar la transmissió d’informació a través d’espais oberts ha suposat un repte molt més gran per als científics.
Els canvis en la pressió atmosfèrica dispersen la llum i fan que es desordeni la informació dels girs. El grup d’enginyers de telecomunicacions van examinar els efectes i la intensitat de OAM que transportava llum en un entorn urbà per avaluar la viabilitat d’aquest mètode de transferència d’informació quàntica.
Els experiments es van dur a terme a Erlangen, Alemanya. Aquest espai comptava amb 1,6 km de longitud, travessava camps i carrers amb edificis de gran alçada per simular amb precisió un entorn urbà i les turbulències atmosfèriques que puguin interrompre la transferència d’informació de manera real.
El fet de realitzar aquesta sèrie de proves dins d’aquest context, ha revelat nous desafiaments que hauran de superar-abans que el sistema pugui comercialitzar-se. Els estudis previs havien indicat la viabilitat dels sistemes de comunicació OAM, però no havien caracteritzat els efectes davant de condicions climatològiques adverses a la fase de propagació de llum.
El Dr. Lavery ha declarat: “Aquest sistema de comunicacions és una solució que pot proporcionar-nos l’ample de banda de la fibra òptica, però sense necessitat del cablejat físic, per la qual cosa es presenta com una alternativa més econòmica i accessible a les connexions de fibra òptica enterrades. Té el potencial de transformar l’accés a la línia per als països en desenvolupament, els sistemes de defensa i les ciutats de tot el món “.
L’atmosfera turbulenta utilitzada en aquest experiment va revelar la fragilitat de la tecnologia particularment per a aquells requisits que serien essencials per a realitzar les transferències de dades de gran ample de banda . Però el Dr. Lavery no es donarà per vençut i ha afegit que: “Amb aquests nous desenvolupaments podem tornar a pensar els nostres enfocaments, i remodelar els canals i els requisits dels sistemes d’òptica adaptativa. Estem cada vegada més a prop de desenvolupar comunicacions OAM en un entorn urbà real” .
Aquestes troballes permeten a l’equip internacional d’investigadors abordar els nous desafiaments que presenta el nou mètode de telecomunicació òptica per a ser capaç de realitzar aquest tipus de transferència d’informació mitjançant xarxes sense fils a l’espai lliure, i que pretén reemplaçar la fibra òptica com a mode funcional de comunicació en entorns urbans i sistemes de telecomunicació.
Article publicat originalment en ComputerHoy
Etiquetes: Llum trenada
