La radiación de Terahertz podría algún día proporcionar la columna vertebral para los sistemas inalámbricos que pueden entregar datos hasta cien veces más rápido que las redes celulares o Wi-Fi actuales. Pero aún quedan muchos desafíos técnicos por resolver antes de que la tecnología inalámbrica de Terahertz esté lista para el horario estelar.
Los investigadores de la Universidad de Brown han dado un paso importante para abordar uno de esos desafíos. Han desarrollado lo que creen que es el primer sistema para multiplexar ondas terahercios. Los multiplexores son dispositivos que permiten que flujos de datos separados viajen a través de un solo medioEs la tecnología que hace posible que un solo cable transmita múltiples canales de TV o que una línea de fibra óptica transmita miles de llamadas telefónicas al mismo tiempo.
"Cualquier aplicación de comunicaciones de terahercios necesitará algún tipo de multiplexación y demultiplexación", dijo Daniel Mittleman, profesor de ingeniería en Brown y autor principal de un artículo que describe el nuevo dispositivo. "Esta es, por lo que sabemos, la primera vezcualquiera ha demostrado una estrategia viable para la multiplexación en el rango de terahercios "
La investigación fue publicada el 14 de septiembre en Fotónica de la naturaleza .
Las redes celulares y Wi-Fi de hoy en día dependen de microondas para llevar conversaciones de voz y datos. Pero las crecientes demandas de transferencia de datos se están convirtiendo rápidamente en más de lo que las microondas pueden manejar. Las ondas Terahercios tienen una frecuencia mucho más alta y, por lo tanto, un mayor ancho de banda potencial.Sin embargo, los ingenieros han comenzado recientemente a explorar el potencial de las ondas de terahercios. Como resultado, muchos de los componentes de una red inalámbrica de terahercios, incluidos los multiplexores, aún no se han desarrollado.
El multiplexor en el que Mittleman y sus colegas han estado trabajando utiliza lo que se conoce como antena de ondas con fugas. En este caso, la antena está hecha de dos placas metálicas colocadas en paralelo para formar una guía de ondas. Una de las placas tiene unpequeña hendidura en ella. A medida que las ondas de terahercios viajan por la guía de ondas, parte de la radiación se escapa de la rendija. Resulta que las ondas de terahercios se escapan en ángulos diferentes dependiendo de su frecuencia.
"Eso significa que si pones 10 frecuencias diferentes entre las placas, cada una de ellas potencialmente con un flujo de datos único, saldrán en 10 ángulos diferentes", dijo Mittleman. "Ahora las has separado yeso es demultiplexado "
En el otro extremo, un receptor podría sintonizarse para aceptar la radiación en un ángulo particular, y así recibir datos de una sola transmisión.
"Creemos que definitivamente es una solución razonable para satisfacer las necesidades de una red de comunicación de terahercios", dijo Nicholas Karl, un estudiante graduado de Brown y autor principal del artículo. Karl dirigió los experimentos en el dispositivo con su compañero estudiante graduado Robert McKinney.Otros autores del estudio son Rajind Mendis, profesor de investigación en Brown, y Yasuaki Monnai de la Universidad de Keio en Tokio.
Una de las ventajas del enfoque, dicen los investigadores, es que al ajustar la distancia entre las placas, es posible ajustar el ancho de banda del espectro que se puede asignar a cada canal. Eso podría ser especialmente útil cuando se implementa dicho dispositivopara usar en una red de datos.
"Por ejemplo, si un usuario de repente necesita una tonelada de ancho de banda, puede tomarlo de otros en la red que no necesitan tanto simplemente cambiando el espacio de la placa en la ubicación correcta", dijo Mittleman.
El grupo planea continuar su trabajo para refinar el dispositivo. Un grupo de investigación de la Universidad de Osaka está colaborando con el grupo de Mittleman para implementar el dispositivo en una red prototipo de terahercios que están construyendo.
"Este es un dispositivo de prueba de concepto de primera generación", dijo Karl. "Todavía hay cosas que podemos hacer para mejorarlo y continuaremos estudiándolo".
Mittleman espera que el trabajo desafíe a otros investigadores a comenzar a desarrollar componentes para redes de terahercios.
"El mayor impacto que esto puede tener es que puede ser la patada que la gente necesita para comenzar a pensar en este tema", dijo Mittleman. "Eso significa que comenzarán a tener ideas inteligentes que son completamente diferentes de esta."
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Materiales proporcionado por Universidad de Brown . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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