Luz comprimida em 11 vezes para transportar mais bits por segundo

Informtica

Siga o InfoMais no Google News e acompanhe nossos destaques

Redação do Site Inovação Tecnológica – 07/07/2021

CONTINUA APÓS A PUBLICIDADE

Mesmo funcionando em dois estgios, o mecanismo supercompacto, abrindo caminho para seu uso prtico.
[Imagem: SUTD]

Compresso da luz

A luz muito rpida, mas no instantnea: H sempre um tempo envolvido em seu deslocamento de um ponto a outro.

Em termos prticos, isso significa um retardo quando tentamos transferir informaes de um lugar para outro por meio das fibras pticas e, por decorrncia, um limite de quantidade de informaes trafegadas por unidade de tempo.

Na tentativa de colocar cada vez mais informaes nos pulsos de luz, pesquisadores tm desenvolvido alguns truques surpreendentes, como fazer a luz superar a velocidade da luz, fazendo cada pulso de luz alcanar uma velocidade superluminal, ou ento diminuir a velocidade da luz no ar.

Agora, Ju Won Choi e colegas da Universidade de Design e Tecnologia de Cingapura demonstraram a compresso da luz no tempo em nada menos do que 11 vezes, viabilizando um salto de eficincia para campos to diversos quanto a metrologia, a gerao de imagens e, claro, as comunicaes pticas de alta velocidade – a equipe a mesma que, no ano passado, descobriu como confinar a luz em um espao 3D.

Pulsos de luz temporalmente mais curtos permitem que mais dados sejam compactados em um determinado perodo de tempo, em um mtodo chamado multiplexao ptica por diviso de tempo. Essa tcnica de compresso temporal permite um aumento no nmero de bits transmitidos pela luz em uma rede de fibra ptica pela mesma medida obtida pela equipe, ou seja, 11 vezes mais dados.

Luz

o maior ndice de compresso de luz j alcanado.
[Imagem: Ju Won Choi et al. – 10.1038/s41377-021-00572-z]

Dualidades espao-tempo

A tcnica se baseia na explorao das similaridades entre a propagao espacial e temporal da luz, que criam o que os fsicos chamam de “dualidades espao-tempo”.

“Equilibrando as contribuies dos estgios dispersivo e no-linear, podemos gerar uma forte compresso no tempo ou na frequncia. A compresso temporal uma das mais altas demonstradas at hoje em um chip. A compresso espectral tambm a primeira do seu tipo demonstrada em um chip,” disse Choi.

Assim, aproveitando as dualidades anlogas no espao e no tempo, o sistema permite tambm que o contedo da frequncia (ou comprimento de onda) da luz seja comprimido. Por exemplo, a luz que tem as cores vermelha, amarela e azul ser comprimida espectralmente para possuir apenas a luz amarela.

A quantidade de cor em um sinal ptico tambm limita a quantidade de dados que podem ser transportados em uma rede de fibra ptica quando se usa a multiplexao por diviso de comprimento de onda. Consequentemente, esta capacidade de comprimir espectralmente a luz pode permitir densidades espectrais mais altas de propagao da luz em um meio especfico.

Outro destaque desta pesquisa o fato de que o aparato de dois estgios o menor j construdo para compresso da luz. Alcanar uma compresso to forte em um dispositivo to pequeno pode facilitar a implantao de baixo custo dessa tecnologia de pulsos curtos em telecomunicaes, centrais de dados, manufatura de preciso e imagem hiperespectral.

Bibliografia:

Artigo: High spectro-temporal compression on a nonlinear CMOS-chip
Autores: Ju Won Choi, Ezgi Sahin, Byoung-Uk Sohn, George F. R. Chen, Doris K. T. Ng, Anuradha M. Agarwal, Lionel C. Kimerling, Dawn T. H. Tan
Revista: Light: Science & Applications
Vol.: 10, Article number: 130
DOI: 10.1038/s41377-021-00572-z

Seguir Site Inovação Tecnológica no Google Notícias

Outras notcias sobre:

Mais tópicos


LEIA MATÉRIA ORIGINAL

CONTINUA APÓS A PUBLICIDADE
Receba atualizações em nosso grupo de WhatsApp
VEJA TAMBÉM