Vivimos constantemente rodeados de sistemas de comunicación de información como lasredes inalámbricas WiFi o el esperado 5G. Todas ellas tienen fallos, ya sea por la falta de cobertura o de la capacidad de transmisión de datos, pero quizás lo que más detestemos sea la lentitud a la hora de cargar un contenido.
Por ello, tendemos a recurrir a un mayor ancho de banda como ofrece la tecnología de fibra óptica, aunque presente las dificultades en la instalación o las interferencias. El consumo de datos está a la orden del día, y se buscan nuevas fórmulas que mejoren el rendimiento de nuestras redes.
Un equipo internacional de ingenieros de telecomunicaciones ha dado un paso importante hacia la de transmisión de datos inalámbrica de alta capacidad. El uso de la luz trenzada, como los propios investigadores la denominan, podría hacer que lafibra óptica quedase obsoleta.
El informe titulado “Propagación en espacio libre de campos ópticos estructurados de alta dimensión en un entorno urbano” fue publicado el pasado jueves 26 de octubre en la revista Science Advances, explica cómo el «Momento Angular Óptico» (OAM) podrían superar las dificultades actuales de interferencias usando luz «trenzada» en los espacios abiertos. La investigación ha sido realizada por un equipo compuesto por físicos procedentes de Reino Unido, Alemania, Nueva Zelanda y Canadá.
¿Qué es la luz “trenzada”?
Los tipos de redes convencionales utilizan los fotones para transportar la
información en forma de unos y ceros. Gracias al momento óptico angular se dota a los fotones de un determinado número de giros entrelazados, lo que permite a los fotones portar datos adicionales. Si antes solo eran capaces de transmitir unos y ceros, ahora será posible incorporar letras junto al código binario.
Estos ingenieros de telecomunicaciones han podido «trenzar» los fotones haciéndoles pasar a través de un tipo especial de holograma, similar al de una tarjeta de crédito, otorgando a cada fotón un giro determinado. Este fenómeno se conoce como momento angular óptico (OAM). La capacidad de los fotones trenzados para portar información adicional supone evolucionar la tecnología de las comunicaciones hacia unancho de banda mayor que la fibra óptica.
El Dr. Martin Lavery, director del Grupo de Investigación de Fotónica Estructurada de la Universidad de Glasgow y autor principal del trabajo de investigación, ha querido explicar que: «En una época en la que nuestro consumo global de datos está creciendo a un ritmo exponencial, existe una presión por descubrir nuevos métodos de transporte de información que puedan mantenerse al día con la gran aceptación de datos en todo el mundo”.
La investigación de la posible próxima generación de las telecomunicaciones por redes inalámbricas la emprendió El Dr. Lavery junto a un equipo formado por científicos del Instituto Max Planck para la Ciencia de la Luz y el Instituto de Óptica (Alemania), de la Universidad de Otago (Nueva Zelanda), de la Universidad de Ottawa (Canada) y de la Univerisdad de Rochester (Reino Unido).
Los problemas de interferencias y su estudio
Esta técnica de momento angular óptico ya han sido empleadas para transmitir datos a través de cables, pero a la hora de realizar dicha transmisión de información a través de espacios abiertos ha supuesto un reto mucho mayor para los científicos. Los cambios en la presión atmosférica dispersan la luz y hacen que se desordene la información de los giros. El grupo de ingenieros de telecomunicaciones examinaron los efectos y la intensidad de OAM que transportaba luz en un entorno urbano para evaluar la viabilidad de este método de transferencia de información cuántica.
Los experimentos se llevaron a cabo en Erlangen, Alemania. Este espacio contaba con 1,6 km de longitud, atravesaba campos y calles con edificios de gran altura para simular con precisión un entorno urbano y las turbulencias atmosféricas que puedan interrumpir la transferencia de información de manera real.
El hecho de realizar esta serie de pruebas dentro de dicho contexto, ha revelado nuevos desafíos que deberán superarse antes de que el sistema pueda comercializarse. Los estudios previos habían indicado la viabilidad de los sistemas de comunicación OAM, pero no habían caracterizado los efectos frente a condiciones climatológicas adversas en la fase de propagación de luz.
El Dr. Lavery ha declarado: «Este sistema de comunicaciones es una solución que puede proporcionarnos el ancho de banda de la fibra óptica, pero sin necesidad del cableado físico, por lo que se presenta como una alternativa más económica y accesible a las conexiones de fibra óptica enterradas. Tiene el potencial de transformar el acceso a la línea para los países en desarrollo, los sistemas de defensa y las ciudades de todo el mundo”
La atmósfera turbulenta utilizada en este experimento reveló la fragilidad de la tecnología particularmente para aquellos requisitos que serían esencialespara realizar las transferencias de datos de granancho de banda. Pero el Dr. Lavery no se dará por vencido y agregó que: «Con estos nuevos desarrollos podemos volver a pensar nuestros enfoques, y remodelar los canales y los requisitos de los sistemas de óptica adaptativa. Estamos cada vez más cerca de desarrollar comunicaciones OAM en un entorno urbano real”.
Estos hallazgos permiten al equipo internacional de investigadores abordar los nuevos desafíos que presenta el nuevo método de telecomunicación óptica para ser capaz de realizar este tipo de transferencia de información mediante redes inalámbricas en el espacio libre, y que pretende reemplazar a la fibra óptica como modo funcional de comunicación en entornos urbanos y sistemas de telecomunicación.
Fuente: Computer Hoy
