martes, 24 de mayo de 2011

El rayo láser que puede transferir toda una biblioteca en 10 segundos

Un grupo de investigadores fijó un nuevo récord en transmisión de datos, vía un rayo láser, alcanzando 26 terabits por segundo.

A esa velocidad sería posible transferir toda la colección de la Biblioteca del Congreso de EE.UU. -la más grande del mundo- a través de un cable de fibra óptica en sólo diez segundos.

El truco consiste en utilizar lo que se conoce como "óptica transformada de Fourier" para distinguir más de 300 colores diferentes en una rayo láser, cada uno codificado con su propia cadena de información.

La técnica aparece descrita en la revista Nature Photonics.

El deseo de incrementar la capacidad de transferencia de datos en la tecnología de telecomunicaciones basadas en la luz, ha conseguido un buen número de avances en los últimos años.

Las primeras tecnologías de cables de fibra óptica que se usaron codificaban las cadenas de datos como "curvas" en cada color de luz enviando una a la vez.

Pero ahora nuevas técnicas usan varios láser para codificar diferentes cadenas de datos en diferentes colores de luz enviándolos todos al mismo tiempo a través de un cable de fibra óptica.

En el punto que recibe los datos también hay osciladores láser que son capaces de distinguir cada señal, revirtiendo así el proceso.

Revisando el pulso

Aunque la capacidad de transmisión de datos está limitada por la cantidad de rayos láser disponibles, los costos son altos, afirma Wolfang Freude, coautor del estudio y académico del Instituto Karlsruhe de Tecnología en Alemania.

"Ya hemos logrado comprobar un experimento de transmisión de 100 terabits por segundo", dijo a la BBC.

"El problema es que no tenían sólo un láser, tenían algo como 370 láser lo que es algo increíblemente costoso. Imagine 370 rayos láser que llenaban varios estantes y consumían varios kilowatts de energía", aseguró.
El profesor Freude y sus colegas se han concentrado en buscar la manera de crear tasas de transmisión de datos similares, usando sólo un rayo con pulsos extremadamente cortos.

Dentro de estos pulsos hay un número de colores discretos de luz que se conocen como "peine de frecuencias".

Cuando estos pulsos se envían a través de fibra óptica, los distintos colores pueden agregar o quitar datos y combinarlos creando cerca de 325 diferentes colores en total, cada uno de los cuales puede ser decodificado en forma independiente.

El año pasado el profesor Freude y sus colegas demostraron cómo usar un pequeño número de estos colores para transmitir 10 terabits por segundo.

Pero en el punto de recepción de los datos, los métodos tradicionales para separar los colores no funcionaron. En el experimento actual, el equipo envió las señales a través de un cable de fibra óptica de 50 km de largo y después implementaron la óptica transformada de Fourier para distinguir cada cascada de datos.

Colores por doquier

La óptica transformada de Fourier es un conocido truco matemático que, en esencia, puede extraer los diferentes colores de un rayo de información basándose únicamente en los momentos en los que llegan las diferentes partes del rayo.

El equipo logró esto en forma óptica y no matemática logrando separar el rayo de llegada en diferentes rutas dependiendo de su hora de llegada, juntándolas de nuevo en un detector.

De esta manera, reunir los datos de diferentes colores se resuelve observando el momento en el que llega cada dato en un diferente color.

El profesor Freude dice que esta técnica puede extrapolarse a un chip de silicio -como los que se usan en los procesadores de las computadoras- lo que aumentaría las posibilidades de su uso comercial.

La idea es compleja, reconoce Freude, pero cree que podrá implementarse en la medida en que la innovación busca mayores velocidad de transmisión de datos.

"Piensen en el tremendo progreso en los fotones de silicio", aseguró. "Nadie podría haber imaginado hace diez años que en la actualidad sería tan común integrar los relativamente complicados circuitos a un chip de silicio".

BBC Mundo, Tecnología
Lunes, 23 de mayo de 2011