Investigadores del Centro ARC para dispositivos de ancho de banda ultra alto para sistemas ópticos CUDOS en el Instituto Australiano de Ciencia y Tecnología a Nanoescala de la Universidad de Sídney han hecho un gran avance al lograr el control de la señal de radiofrecuencia en escalas de tiempo de sub nanosegundos en una escala óptica de chipdispositivo.
La radiofrecuencia RF es un rango particular de frecuencias de ondas electromagnéticas, ampliamente utilizado para comunicaciones y señales de radar. El trabajo debería afectar la revolución inalámbrica actual.
El avance se detalló en el diario óptica .
CUDOS y candidato a doctorado de la Facultad de Física de la Universidad de Sydney, autor principal Yang Liu, dijo que la nueva investigación que podría desbloquear el cuello de botella del ancho de banda que enfrentan las redes inalámbricas en todo el mundo se llevó a cabo en la sede del Instituto Australiano de Ciencia y Tecnología a Nanoescala AINST, el Sydney Nanoscience Hub de $ 150 millones.
"Hoy en día, hay 10 mil millones de dispositivos móviles conectados a la red inalámbrica informados por Cisco el año pasado y todos requieren ancho de banda y capacidad", dijo Liu.
"Al crear líneas de retardo ajustables muy rápidas en el chip, uno eventualmente puede proporcionar un ancho de banda más amplio instantáneamente a más usuarios".
"La capacidad de controlar rápidamente la señal de RF es un rendimiento crucial para aplicaciones tanto en nuestra vida cotidiana como en nuestra defensa".
"Por ejemplo, para reducir el consumo de energía y maximizar el rango de recepción para futuras comunicaciones móviles, las señales de RF deben lograr distribuciones direccionales y rápidas a diferentes usuarios celulares desde los centros de información, en lugar de difundir la energía de la señal en todas las direcciones".
La falta de la alta velocidad de sintonía en la técnica actual de RF en comunicaciones y defensa modernas ha motivado el desarrollo de soluciones en una plataforma óptica compacta.
Estas contrapartes ópticas tenían un rendimiento típicamente limitado por una baja velocidad de sintonización del orden de milisegundos 1/1000 de segundo que ofrecen los calentadores en chip, con efectos secundarios de la complejidad de fabricación y el consumo de energía.
"Para sortear estos problemas, desarrollamos una técnica simple basada en el control óptico con un tiempo de respuesta más rápido que un nanosegundo: una billonésima de segundo; esto es un millón de veces más rápido que el calentamiento térmico", dijo Liu.
El Director y coautor de CUDOS, Profesor Benjamin Eggleton, quien también dirige el buque insignia AINST de Circuitos Fotónicos a Nanoescala, dijo que la tecnología no solo sería importante para construir radares más eficientes para detectar ataques enemigos, sino que también haría mejoras significativas para todos.
"Este sistema será crucial no solo para salvaguardar nuestras capacidades de defensa, sino que también ayudará a fomentar la llamada revolución inalámbrica, donde cada vez más dispositivos están conectados a la red inalámbrica", dijo el profesor Eggleton.
"Esto incluye Internet de las cosas, comunicaciones de quinta generación 5G y hogares inteligentes y ciudades inteligentes.
"La fotónica de silicio, la tecnología que sustenta este avance, está progresando muy rápidamente, encontrando aplicaciones en los centros de datos en este momento".
"Esperamos que las aplicaciones de este trabajo sucedan dentro de una década para proporcionar una solución al problema del ancho de banda inalámbrico".
"Actualmente estamos trabajando en los dispositivos de silicio más avanzados que están altamente integrados y se pueden usar en dispositivos móviles pequeños", dijo el profesor Eggleton.
Al variar ópticamente la señal de control a velocidades de gigahercios, el retardo de tiempo de la señal de RF puede amplificarse y cambiarse a la misma velocidad.
El Sr. Liu y sus colegas investigadores, el Dr. Amol Choudhary, el Dr. David Marpaung y el Profesor Eggleton lograron esto en un chip fotónico integrado, allanando el camino hacia sistemas de RF en chip ultrarrápidos y reconfigurables con ventajas incomparables en compacidad, bajo consumo de energía, baja complejidad de fabricación, flexibilidad y compatibilidad con las funcionalidades de RF existentes.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Sydney . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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