En octubre, la revista Nature Communications publicó un
artículo científico de ingenieros de Australia, que describe la tecnología de transmisión de datos utilizando luz "retorcida en espiral".
Bajo el corte, discutimos los principios del trabajo y las perspectivas de la solución.
/ Wikimedia / AZToshkov / CC BY-SA¿Cuál es la esencia de las noticias?
Las líneas modernas de comunicación de fibra óptica (FOCL) utilizan la
tecnología de multiplexación de canales espectrales para aumentar el rendimiento. En movimiento, la luz se refleja desde las paredes de la fibra, por esta razón se puede decir que la información se transmite como si estuviera en un espacio bidimensional.
Para resolver este problema, un equipo de ingenieros de la Universidad Tecnológica de Melbourne,
RMIT , bajo la guía del profesor Min Gu (Min Gu)
propuso utilizar espectros invisibles para el ojo humano y "torcer" la luz en una espiral. Esto hizo posible codificar datos usando un giro de fotones.
Tenga en cuenta que los láseres capaces de generar tales rayos de luz se desarrollaron en 1992. Pero el equipo del profesor Min Gu fue el primero en crear un detector nanoelectrónico de pequeño tamaño que capturaría la luz "giratoria" y la convertiría en datos binarios para su procesamiento por los sistemas informáticos clásicos.
Como funciona
La decisión de los ingenieros de Australia se basa en
CMOS . El dispositivo captura el estado del momento angular orbital de las ondas de luz utilizando una película de
telururo de
antimonio (Sb
2 Te
3 ) con un espesor de cien nanómetros.
Se utiliza para
generar los llamados polaritones de plasmón superficial: excitaciones colectivas causadas por la interacción de fotones y vibraciones de electrones. Los plasmones
determinan las propiedades ópticas de los metales. Si la luz está por debajo de la frecuencia del plasmón, el material reflejará la luz, de lo contrario no se producirá blindaje. Esta característica permite que los polaritones de plasmón codifiquen datos y actúen como portadores de información.
El telururo de antimonio tiene altos índices de
frecuencia de plasmón , lo que hace posible leer el giro de fotones incluso a un nivel de diafonía (causado por la influencia de las fibras de fibra óptica entre sí) igual a −20 dB.
Hasta ahora, se está probando nueva tecnología en las paredes de un laboratorio universitario. Pero los desarrolladores dicen que puede ingresar al mercado en los próximos dos años. RMIT espera que su descubrimiento en el futuro se convierta en parte de Internet cuántica. Sin embargo, los preingenieros tendrán que resolver una serie de problemas.
Primero,
debe refinar la muestra de prueba y crear prototipos completamente funcionales del dispositivo. Entonces es importante convencer a los fabricantes de equipos de red y a los proveedores de servicios de Internet para que implementen la nueva solución para realizar pruebas de campo. Solo después de eso habrá una oportunidad para la introducción masiva de tecnología. El bajo precio y el alto rendimiento ayudarán a hacer del detector de telururo de antimonio una parte integral de la fibra óptica de nueva generación.
/ Flickr / Groman123 / CC BY-SATecnología alternativa de fibra
Corning, que fabrica cuarzo y fibras ópticas,
utiliza un nuevo vidrio ultra transparente para la fabricación de fibra. Este material casi no absorbe la luz que pasa a través del cable. Debido a esto, los rayos de luz se pueden transmitir a largas distancias sin repetidores que cuando se usan materiales estándar.
El cable Corning tiene dos capas: núcleo de guía de luz y su cubierta. Además, el vidrio para el núcleo está menos limpio que el vidrio para la carcasa, de modo que este último funciona como un espejo: refleja la luz y no lo deja salir. Los creadores del nuevo material esperan que se convierta en un estándar mundial en los próximos años.
Otro
desarrollo nuevo son los cables de fibra óptica de ultra alta densidad y diámetro pequeño de Fujikura. En estos cables, las fibras se colocan en un tubo especial hecho de material liviano y de alta resistencia, el Wrapping Tube Cable o WTC. Le permite "apretar" y "empacar" una vez y media más núcleos que en la fibra óptica ordinaria.
Un cable WTC de un kilómetro de largo con un diámetro de 11.7 mm pesa solo 101 kg, que es 67% menos que el peso de la óptica clásica. Los autores del proyecto declaran que las pequeñas dimensiones del desarrollo pueden reducir el costo de almacenamiento y transporte del cable.
La tecnología ya ha encontrado aplicación en Nueva York. Se conectaron nuevos cables a dispositivos que distribuían Wi-Fi en el metro para que los pasajeros pudieran acceder a una red de alta velocidad. Los desarrolladores tienen planes para tender cables WTC en toda la ciudad.
Las tecnologías de fibra enumeradas todavía están en fase de prueba o de prototipo inicial. Por lo tanto, todavía no se habla de una introducción masiva de ellos. Pero en el futuro cercano se puede esperar que algunos de ellos encuentren aplicaciones en los equipos de red de proveedores de la nube y proveedores de Internet.
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PPS Un par de artículos de nuestro Hubrablog: