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Aún queda probar esta tecnología fuera del laboratorio

La luz puede aumentar 100 veces la cantidad de datos empaquetados y transmitidos

Pocas cosas hay tan etéreas y aparentemente intangibles como la luz, capaz de atraer por igual la atención de poetas y científicos. La luz es el lugar donde todas las metáforas confluyen y, al mismo tiempo, objeto de estudio y promesa para la ciencia.

Desde hace unos años se están investigando las propiedades de la luz en la transmisión de datos. Hace unos años conocimos que la NASA había logrado transmitir y recibir datos sin cables a más de 384.000 km de la Tierra, mediante un pulso de luz láser. Los investigadores explicaban entonces que una de las particularidades de la luz es que tiene el potencial de transportar grandísimas cantidades de información, hasta unas 10.000 veces más ancho de banda que las microondas, pero sólo si es una luz espectralmente muy pura.

La transmisión y recepción de grandes volúmenes de datos con la mayor eficiencia posible es, de momento, uno de los grandes baches con los que tropieza la creación de las smartcities y la globalización del IoT. La demanda de transmisión de datos es cada vez mayor, pero no así la capacidad de generar una infraestructura capaz de soportarla. Ahora, un equipo de investigadores de la Universidad de Witwatersrand, en Johannesburgo (Sudáfrica), junto con el Consejo de Investigación Científica e Industrial, ha logrado demostrar cómo han usado más de 100 patrones de luz como enlace en comunicaciones ópticas, con la posibilidad de aumentar en ancho de banda en los sistemas de comunicación en 100 veces.

Mientras que los sistemas de comunicación óptica tradicionales trabajan modulando la amplitud, la fase, la polarización, el color y la frecuencia de la luz que transmite, pero tienen un techo en cuanto al máximo de ancho de banda que pueden soportar, y que está muy cerca de alcanzarse.

Sin embargo la luz cuenta con otro “patrón”, que es la distribución de la intensidad de la luz, es decir, la forma en la que se ve en una cámara o en una pantalla. Se trata de patrones únicos que se pueden emplear para codificar información asignando al patrón 1 el canal 1 o la letra A; al patrón 2 el canal 2 o la letra B, y así sucesivamente. Con 10 patrones tendríamos ya un aumento de 10 veces el ancho de banda existente ahora mismo, como si hablásemos de 10 nuevos canales de transferencia de datos.

En los sistemas ópticos que manejamos ahora sólo podemos usar un patrón, debido fundamentalmente a que resulta técnicamente difícil encontrar la forma de empaquetar la información en esos patrones de luz y obtener la información de vuelta nuevamente.

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Durante esta investigación se logró demostrar que era posible hacer una transmisión de datos con más de 100 patrones de luz. En el experimento se usaron hologramas digitales (en este caso de un cubo de Rubik) escritos en una pequeña pantalla LDC de cristal líquido, viendo que era posible obtener un holograma codificado con más de 100 modelos en varios colores. Posteriormente lograron hacer que los mismos hologramas pudieran codificar muchas longitudes de onda. Fueron, según explican los investigadores, una combinación en un solo holograma de 100 hologramas, donde cada sub-holograma es también capaz de adaptarse visualmente para corregir las aberraciones ópticas por las diferencias de color, el desplazamiento angular, etc.

El último paso, aún en proceso, será probar esta tecnología fuera de laboratorio, en un entorno real, para lo que ya están en conversaciones con una empresa que les facilite las pruebas en un entorno libre de redes de fibra óptica.

Fuente: Phys.org

Imagen interior: Datos enviados y recibidos de un cubo de Rubik. Créditos: Universidad de Wits

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