Vea También
Investigadores baten un récord mundial al transmitir 1,8 Pbit/s
La comunicación por fibra óptica es la columna vertebral de Internet. Como las tecnologías básicas esenciales se están acercando a sus límites de tamaño, velocidad y eficiencia energética, se necesitan nuevas tecnologías que ofrezcan un mayor escalado de la capacidad de transmisión de datos.
Ahora, un grupo internacional de investigadores de la Universidad Técnica de Dinamarca (DTU) y la Universidad Tecnológica de Chalmers, en Gotemburgo (Suecia), ha logrado velocidades de transmisión de datos vertiginosas y es el primero del mundo en transmitir más de 1 petabit por segundo (Pbit/s) utilizando sólo un láser y un chip óptico. Su método de transmisión de datos utiliza mucha menos energía y puede ayudar a reducir la huella climática de Internet.
En el experimento, el equipo consiguió transmitir datos a una velocidad vertiginosa de 1,84 Pbit/s, casi el doble del tráfico mundial de Internet por segundo - 1 petabit es un millón de gigabits. Es más de 20 veces más rápido que ESnet6, la próxima actualización de la red científica.
La demostración sólo se realizó con la luz de una fuente óptica. La fuente de luz es un chip óptico diseñado a medida que puede utilizar la luz de un único láser infrarrojo para crear un espectro de arco iris de muchas frecuencias o colores. Así, la frecuencia de un solo láser puede multiplicarse en cientos de frecuencias (colores) en un solo chip.
Todos los colores se fijan a una distancia de frecuencia específica entre sí -como los dientes de un peine- y de ahí que se llame peine de frecuencias(Frequency Comb). Cada color puede aislarse y utilizarse para imprimir datos. A continuación, las frecuencias pueden reensamblarse y enviarse por fibra óptica, transmitiendo así los datos.
Resumen gráfico. Crédito: Nature Photonics (2022). DOI: 10.1038/s41566-022-01082-z
Los investigadores utilizaron esta configuración para transmitir datos a 1,84 Pbit/s a través de una fibra de 37 núcleos y 7,9 km de longitud utilizando 223 canales de longitud de onda derivados de un único resonador de anillo de Micropeines(MicroCombs). Esta velocidad de transmisión de datos supera con creces el anterior récord de 1,02 Pbit/s, establecido en mayo de este año.
Además, los investigadores crearon un modelo computacional para examinar teóricamente el potencial fundamental de transmisión de datos con un único chip idéntico al utilizado en el experimento. Los investigadores afirman que una única fuente de luz a escala de chip podría llegar a soportar 100 Pbit/s en sistemas de transmisión de datos multiplexados por espacio y longitud de onda en paralelo masivo.
"Nuestros cálculos muestran que, con el único chip fabricado por la Universidad Tecnológica de Chalmers y un solo láser, podremos transmitir hasta 100 Pbit/s", afirma el profesor Leif Katsuo Oxenløwe, director del Centro de Excelencia de Fotónica de Silicio para Comunicaciones Ópticas (SPOC) de la DTU. "La razón es que nuestra solución es escalable, tanto en lo que respecta a la creación de muchas frecuencias como a la división del peine de frecuencias en muchas copias espaciales para luego amplificarlas ópticamente y utilizarlas como fuentes paralelas con las que podemos transmitir datos. Aunque las copias del peine deben amplificarse, no perdemos las cualidades del peine, que utilizamos para una transmisión de datos espectralmente eficiente".
Estos nuevos descubrimientos podrían suponer un cambio en el diseño de los futuros sistemas de comunicación, con el objetivo de conseguir transmisores y receptores eficientes en cuanto a dispositivos.
Fuentes, créditos y referencias:
Fuente: DTU