Em outubro, a revista Nature Communications publicou um
artigo científico de engenheiros da Austrália, que descreve a tecnologia de transmissão de dados usando luz "torcida em espiral".
Debaixo do corte, discutimos os princípios do trabalho e as perspectivas da solução.
/ Wikimedia / AZToshkov / CC BY-SAQual é a essência das notícias
As modernas linhas de comunicação por fibra óptica (FOCL) usam a
tecnologia de multiplexação de canal espectral para aumentar o rendimento. Em movimento, a luz é refletida nas paredes da fibra; por esse motivo, pode-se dizer que a informação é transmitida como se estivesse no espaço bidimensional.
Para resolver esse problema, uma equipe de engenheiros da Universidade de Tecnologia de Melbourne -
RMIT - liderada pelo professor Min Gu (Min Gu)
sugeriu usar espectros invisíveis ao olho humano e "torcer" a luz em espiral. Isso tornou possível codificar dados usando um spin de fótons.
Observe que os lasers capazes de gerar esses raios de luz foram desenvolvidos em 1992. Mas a equipe do professor Min Gu foi a primeira a criar um detector nanoeletrônico de tamanho pequeno que capturaria luz "em turbilhão" e a converteria em dados binários para processamento por sistemas de computador clássicos.
Como isso funciona
A decisão dos engenheiros da Austrália é baseada no
CMOS . O dispositivo captura o estado do momento angular orbital das ondas de luz usando um filme de
telureto de
antimônio (Sb
2 Te
3 ) com uma espessura de cem nanômetros.
É usado para
gerar os chamados polaritons do plasmon de superfície - excitações coletivas causadas pela interação de fótons e vibrações de elétrons. Plasmons
determinam as propriedades ópticas dos metais. Se a luz estiver abaixo da frequência plasmônica, o material refletirá a luz; caso contrário, a blindagem não ocorrerá. Esse recurso permite que os polaritons plasmônicos codifiquem dados e atuem como portadores de informações.
O telureto de antimônio possui altos índices de
frequência plasmônica , o que possibilita a leitura do spin do fóton mesmo em nível de diafonia (causada pela influência das fibras ópticas umas sobre as outras) igual a -20 dB.
Até agora, novas tecnologias estão sendo testadas nas paredes de um laboratório universitário. Mas os desenvolvedores dizem que ele poderá entrar no mercado nos próximos dois anos. O RMIT espera que sua descoberta no futuro se torne parte da Internet quântica. No entanto, os pré-engenheiros terão que resolver vários problemas.
Primeiro,
você precisa refinar a amostra de teste e criar protótipos totalmente funcionais do dispositivo. Em seguida, é importante convencer os fabricantes de equipamentos de rede e os provedores de serviços da Internet a implementar a nova solução para realizar testes de campo. Somente depois disso haverá uma chance de introdução em massa da tecnologia. Baixo preço e alto desempenho ajudarão a tornar o detector de telureto de antimônio parte integrante da nova fibra óptica da nova geração.
/ Flickr / Groman123 / CC BY-SATecnologia alternativa de fibra
A Corning, que fabrica fibras ópticas e de quartzo,
usa novo vidro ultra-transparente para a fabricação de fibras. Este material quase não absorve a luz que passa através do cabo. Devido a isso, os raios de luz podem ser transmitidos por longas distâncias sem repetidores do que quando se utiliza materiais padrão.
O cabo Corning possui duas camadas: núcleo guia leve e sua bainha. Além disso, o vidro para o núcleo é menos limpo que o vidro para o casco, de modo que o último funciona como um espelho - reflete a luz e não o deixa sair. Os criadores do novo material esperam que ele se torne um padrão mundial nos próximos anos.
Outro novo
desenvolvimento são os cabos de fibra óptica de pequeno diâmetro e ultra-alta densidade da Fujikura. Nesses cabos, as fibras são colocadas em um tubo especial feito de material leve e de alta resistência, o cabo do tubo de embalagem ou WTC. Ele permite que você "aperte" e "embale" uma vez e meia mais núcleos do que nas fibras ópticas comuns.
Um cabo WTC de um quilômetro de comprimento e 11,7 mm de diâmetro pesa apenas 101 kg, 67% menos que o peso da óptica clássica. Os autores do projeto declaram que as pequenas dimensões do desenvolvimento podem reduzir o custo de armazenamento e transporte do cabo.
A tecnologia já encontrou aplicação em Nova York. Novos cabos foram conectados a dispositivos que distribuem Wi-Fi no metrô para que os passageiros pudessem acessar uma rede de alta velocidade. Os desenvolvedores planejam instalar cabos WTC em toda a cidade.
As tecnologias de fibra listadas ainda estão no estágio de teste ou protótipo inicial. Portanto, ainda não se fala em introdução em massa deles. Porém, em um futuro próximo, pode-se esperar que alguns deles encontrem aplicativos no equipamento de rede de provedores de nuvem e provedores de Internet.
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