Las famosas «coberturas de papel de aluminio» ya no serán necesarias si alguien teme por su salud en un entorno sobresaturado de ondas de radio. Las redes ópticas inalámbricas prometen aliviar el Wi-Fi en espacios cerrados, incluidos los hogares. Esta nueva tecnología no reemplazará la comunicación celular ni los puntos de acceso Wi-Fi tradicionales, pero podría resolver el problema de la falta de velocidad para diversas tareas y ahorrar en consumo de energía.
Un avance en el desarrollo de sistemas de transmisión de datos ópticos inalámbricos informaron ingenieros de la Sociedad Internacional de Óptica y Fotónica (SPIE). Han desarrollado un chip compacto con una matriz de láseres semiconductores en miniatura (VCSEL, Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser), que utiliza luz en lugar de ondas de radio para transmitir datos. En pruebas de laboratorio, el sistema alcanzó una velocidad récord de 362,7 Gbit/s, lo que supera significativamente las capacidades de las redes Wi-Fi y celulares tradicionales.
Es importante destacar que la eficiencia energética de la solución propuesta resultó ser el doble que la de la comunicación por radio: se necesitaban aproximadamente 1,4 nJ por bit de información, lo que permitirá reducir significativamente el consumo de energía dada la creciente carga en las redes.
La tecnología se basa en un chip de menos de un milímetro con una matriz de láseres en configuración de 5×5, donde cada elemento opera de manera independiente y transmite un flujo de datos separado. Un sistema óptico especial con microlentes forma la dirección de cada rayo, creando una red uniforme de zonas iluminadas a una distancia de hasta dos metros sin interferencias mutuas (el experimento se llevó a cabo en un espacio normal con una separación de dos metros entre el transmisor y el receptor).
La matriz de LEDs emisores permite atender simultáneamente a varios usuarios en una misma habitación. La modulación de la señal utilizando múltiples canales de frecuencia proporcionó una alta capacidad de transmisión: hasta 362,7 Gbit/s con 21 LEDs funcionando de un total de 25. La velocidad de transmisión podría haber sido aún mayor, pero estuvo limitada por el fotodetector accesible comprado en la tienda que se utilizó en el experimento.
Las dimensiones compactas del chip transmisor permiten integrarlo en puntos de acceso, lámparas y en cualquier lugar, proporcionando una conexión de alta velocidad en la proximidad del usuario. Si hay varios usuarios, en modo multicanal, cada uno recibirá su parte de tráfico de alta velocidad, lo que fue confirmado en el experimento al organizar cuatro canales de comunicación separados con una impresionante capacidad de transmisión. La velocidad de operación de cada uno de los láseres de la matriz alcanzó los 19 Gbit/s.
Los desarrolladores subrayan que la conexión óptica no está sujeta a problemas de interferencia, propios de las frecuencias de radio, lo cual es especialmente importante en espacios saturados como oficinas, hospitales, centros de datos y viviendas. La nueva tecnología no reemplazará el Wi-Fi o la conexión móvil, sino que los complementará, aliviando la carga principal de los componentes de radio de la red en interiores. Abrirá el camino hacia redes inalámbricas más rápidas, seguras y ecológicas del futuro, donde el internet de alta velocidad para video, realidad virtual y dispositivos IoT será la norma con un consumo mínimo de energía.
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Fuente: 3dnews.ru
