Lasers em formato 3D podem ser a chave para banda larga sem limites
Hoje em dia, para transmitir dados, usamos sinais bidimensionais que levam a informação através dos tubos. Só que esse método traz um limite: se você espremer muita informação, os sinais vão se sobrepor e causar interferências.
Ou seja, há um limite na largura de banda que podemos alcançar. Mas e se usarmos sinais tridimensionais, acrescentando um terceiro plano? Dessa forma, a ciência poderia contornar essa barreira tecnológica. É exatamente isso o que fez uma equipe do SLAC (Centro Stanford de Acelerador Linear).
No início deste ano, uma equipe da Universidade de Boston conseguiu chegar a velocidades de 1,6 terabits por segundo, usando sinais com modulação 3D. Como explica o pesquisador-chefe do projeto:
Uma conexão típica oferece de 1 a 10 Mbps. Portanto, a capacidade de transmissão que demonstramos… representa uma capacidade equivalente a um milhão de conexões simultâneas oferecidas hoje via cabo.
No entanto, esta técnica ainda se encontra em estágios iniciais, e é bastante imprecisa. Felizmente, os pesquisadores do SLAC fizeram avançar este conceito.
Eles dispararam um poderoso feixe de elétrons com seu acelerador de partículas NLCTA. Ele atravessa sistemas onduladores, que o fazem ganhar um formato de saca-rolha. Em seguida, poderosos eletroímãs em série fazem o feixe emitir luz.
A emissão resultante é um padrão retorcido estável, que pode acomodar enormes níveis de energia sem se desfazer. Estamos falando de raios-X na faixa de 100 keV, com uma densidade de onda sem precedentes.
O que isto significa para a banda larga? Que, com alguns ajustes, será possível adaptar o sistema para transmitir formas mais fracas de radiação eletromagnética, incluindo a luz óptica.
Esta área precisa de muitos avanços. Os vórtices ópticos, nos quais a luz gira em torno do seu eixo, já são conhecidos desde os anos 70. São eles que permitem à luz viajar em um padrão tridimensional.
A radiação eletromagnética (como a luz visível ou microondas) possui dois tipos de rotação: o momento angular de spin (SAM) e momento angular orbital (OAM). É a diferença entre a Terra girar em seu eixo (SAM) versus a Terra girar em torno do Sol (OAM).
A modulação 2D convencional afeta apenas o SAM, fazendo a onda se mover para cima e para baixo. Porém, ao manipular o OAM do sinal num plano 3D, é possível criar um número quase infinito de sinais que passam – sem interferência – por um mesmo espaço de transmissão.
A nova descoberta pode, no futuro, ampliar imensamente as velocidades de transmissão via fibra óptica. No entanto, a tecnologia é tão nova que os pesquisadores ainda precisam adequá-la melhor. E você achando que o Google Fiber era rápido. [Nature via Extreme Tech]