El aumento de los grandes datos y los avances en la tecnología de la información tiene serias implicaciones para nuestra capacidad de entregar suficiente ancho de banda para satisfacer la creciente demanda.
Investigadores de la Universidad de Witwatersrand en Johannesburgo, Sudáfrica, y el Consejo de Investigación Científica e Industrial CSIR están buscando fuentes alternativas que puedan hacerse cargo de los posibles sistemas de comunicaciones ópticas en el futuro.
En su última investigación, publicada en línea hoy 10 de junio de 2016 en la revista científica, Informes científicos , el equipo de Sudáfrica y Túnez demuestra más de 100 patrones de luz utilizados en un enlace de comunicación óptica, lo que aumenta potencialmente el ancho de banda de los sistemas de comunicación en 100 veces.
La idea fue concebida por el profesor Andrew Forbes de la Universidad de Wits, quien dirigió la colaboración. El experimento clave fue realizado por el Dr. Carmelo Rosales-Guzman, investigador del grupo de Luz Estructurada en la Escuela de Física de Wits, y la Dra. Angela Dudleydel CSIR, un académico honorario en Wits.
Los primeros experimentos sobre el tema fueron realizados por Abderrahmen Trichili de Sup'Com Túnez como estudiante visitante en Sudáfrica como parte de un proyecto de investigación financiado por el Centro Láser Africano. Los otros miembros del equipo incluyeron Bienvenu Ndagano Wits,El Dr. Amine Ben Salem Sup'Com y el Profesor Mourad Zghal Sup'Com, quienes contribuyeron significativamente al trabajo.
Arriostramiento para el techo de ancho de banda
Los sistemas de comunicación óptica tradicionales modulan la amplitud, fase, polarización, color y frecuencia de la luz que se transmite. Sin embargo, a pesar de estas tecnologías, se prevé que alcancemos un límite de ancho de banda en el futuro cercano.
Pero la luz también tiene un "patrón": la distribución de intensidad de la luz, es decir, cómo se ve en una cámara o pantalla.
Dado que estos patrones son únicos, pueden usarse para codificar información :
¿Qué significa esto?
Ese ancho de banda futuro se puede aumentar precisamente por el número de patrones de luz que podemos usar.
Diez patrones significan un aumento de 10 veces en el ancho de banda existente, ya que surgirán 10 nuevos canales para la transferencia de datos.
Por el momento, los sistemas modernos de comunicación óptica solo usan un patrón. Esto se debe a obstáculos técnicos en cómo agrupar la información en estos patrones de luz y en cómo recuperar la información nuevamente.
Cómo se realizó la investigación
En este último trabajo, el equipo mostró la transmisión de datos con más de 100 patrones de luz, explotando tres grados de libertad en el proceso.
Utilizaron hologramas digitales escritos en una pequeña pantalla de cristal líquido LCD y mostraron que es posible tener un holograma codificado con más de 100 patrones en múltiples colores.
"Este es el mayor número de patrones creados y detectados en un dispositivo de este tipo hasta la fecha, muy por encima del estado de la técnica anterior", dice Forbes.
Uno de los pasos novedosos fue hacer que el dispositivo sea 'daltónico', de modo que se puedan usar los mismos hologramas para codificar muchas longitudes de onda.
Según Rosales-Guzman para hacer que esto funcione "100 hologramas se combinaron en un solo holograma complejo. Además, cada subholograma se diseñó individualmente para corregir cualquier aberración óptica debido a la diferencia de color, el desplazamiento angular, etc."
¿Qué sigue?
La siguiente etapa es salir del laboratorio y demostrar la tecnología en un sistema del mundo real.
"Actualmente estamos trabajando con una entidad comercial para realizar pruebas en un entorno así", dice Forbes. El enfoque del equipo podría usarse tanto en redes de fibra óptica como de espacio libre.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Witwatersrand . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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