As famosas "chapéus de papel alumínio" não serão mais necessários para aqueles que se preocupam com a saúde em um ambiente saturado de ondas de rádio. Redes ópticas sem fio prometem aliviar o Wi-Fi em ambientes fechados, incluindo residências. A nova tecnologia não substituirá a comunicação móvel e os pontos de acesso Wi-Fi convencionais, mas pode resolver a questão da falta de velocidade para várias tarefas e economizar energia.
Sobre o avanço no desenvolvimento de sistemas de transmissão de dados ópticos sem fio informaram engenheiros da Sociedade Internacional de Óptica e Fotônica (SPIE). Eles desenvolveram um chip compacto com uma matriz de minúsculos lasers semicondutores (VCSEL, Laser Emissor de Superfície de Cavidade Vertical), que usa luz em vez de ondas de rádio para transmitir dados. Em testes laboratoriais, o sistema alcançou uma velocidade recorde de 362,7 Gbps, superando significativamente as capacidades das redes Wi-Fi e móveis tradicionais.
É importante destacar que a eficiência energética da solução proposta foi duas vezes superior à da comunicação via rádio: cerca de 1,4 nJ por bit de informação, o que permitirá reduzir significativamente o consumo de energia em face do aumento da carga nas redes.
A tecnologia é baseada em um chip de menos de um milímetro com uma matriz de lasers dispostos em 5×5, onde cada elemento opera de forma independente e transmite um fluxo de dados separado. Um sistema óptico especial com micro-lentes forma a direção de cada feixe, criando uma grade uniforme de áreas iluminadas a uma distância de até dois metros, sem interferências mútuas (o experimento foi realizado em um ambiente normal com o transmissor e receptor separados por dois metros).
A matriz de LEDs transmissores permite atender vários usuários simultaneamente em um mesmo espaço. A modulação do sinal usando múltiplos canais de frequência garantiu uma alta largura de banda — até 362,7 Gbps com 21 LEDs operando entre 25. A velocidade de transmissão poderia ser ainda maior, mas foi limitada por um receptor fotográfico acessível comprado em loja, que foi utilizado no experimento.
As dimensões compactas do chip transmissor permitem que ele seja embutido em pontos de acesso, lâmpadas e em qualquer lugar, proporcionando uma conexão de alta velocidade próxima ao usuário. Se houver vários usuários, no modo multicanal, cada um receberá sua parte do tráfego de alta velocidade, o que foi confirmado em experimentos ao organizar quatro canais de comunicação separados com uma capacidade impressionante. A velocidade de cada um dos lasers da matriz atingiu 19 Gbit/s.
Os desenvolvedores destacam que a conexão óptica não sofre de problemas de interferência comuns às frequências de rádio, o que é especialmente importante para ambientes sobrecarregados — escritórios, hospitais, data centers e residências. Essa nova tecnologia não substituirá o Wi-Fi ou a comunicação móvel, mas sim os complementará, aliviando a carga principal dos componentes de rádio na rede em ambientes fechados. Ela abrirá caminho para redes sem fio mais rápidas, seguras e ecologicamente limpas no futuro, onde a internet de alta velocidade para vídeos, realidade virtual e dispositivos IoT se tornará a norma com um consumo mínimo de energia.
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Fonte: 3dnews.ru
