Un equipo de científicos ha desbloqueado el potencial de las comunicaciones 6G con un nuevo multiplexor de polarización.
Las comunicaciones de terahercios representan la próxima frontera de la tecnología inalámbrica y prometen velocidades de transmisión de datos mucho más altas que las de los sistemas actuales.
Al operar a frecuencias de terahercios, estos sistemas pueden admitir un ancho de banda sin precedentes, lo que permite una comunicación inalámbrica y una transferencia de datos ultrarrápidas. Sin embargo, un desafío importante en las comunicaciones de terahercios es gestionar y utilizar eficazmente el espectro disponible.
El equipo desarrolló el primer (des)multiplexor de polarización de terahercios integrado de banda ultraancha implementado sobre una base de silicio sin sustrato que probaron con éxito en la banda J de subterahercios (220-330 GHz) para comunicaciones 6G.
El profesor de la Universidad de Adelaida, Withawat Withayachumanankul, de la Escuela de Ingeniería Eléctrica y Mecánica, dirigió el equipo, que también incluía al ex estudiante de doctorado de la Universidad de Adelaida, el Dr. Weiji Gao, que ahora es un investigador postdoctoral que trabaja junto al profesor de la Universidad de Osaka, Masayuki Fujita.
“Nuestro multiplexor de polarización propuesto permitirá transmitir múltiples flujos de datos simultáneamente en la misma banda de frecuencia, duplicando efectivamente la capacidad de datos”, dijo el profesor Withayachumanankul.
“Este gran ancho de banda relativo es un récord para cualquier multiplexor integrado disponible en cualquier rango de frecuencia. Si se escala a la frecuencia central de la banda de comunicación óptica, dicho ancho de banda puede cubrir todas las bandas de comunicación óptica”.
Un multiplexor hace posible que múltiples señales de entrada compartan un dispositivo o recurso, como datos de múltiples llamadas telefónicas que se transmiten por un solo cable.
El nuevo dispositivo que desarrolló el equipo puede duplicar la capacidad de comunicación con el mismo ancho de banda y degradar menos datos que los dispositivos existentes. Se fabrica mediante procesos de fabricación estándar que permiten una producción rentable a gran escala.
“Esta innovación no sólo aumenta la eficiencia de los sistemas de comunicación de terahercios, sino que también allana el camino para redes inalámbricas de alta velocidad más robustas y confiables”, afirmó el Dr. Gao.
“Como resultado, los multiplexores de polarización son un factor clave para aprovechar todo el potencial de las comunicaciones de terahercios, impulsando avances en áreas como la transmisión de vídeo de alta definición, la realidad aumentada y las redes móviles de próxima generación como 6G”.
El trabajo del equipo aborda desafíos innovadores, que publicaron en la revista. Revisión de láseres y fotónica Avanza significativamente en la practicidad de las tecnologías de terahercios basadas en fotónica.
“Al superar importantes obstáculos tecnológicos, esta innovación está preparada para catalizar un aumento del interés y la actividad de investigación en este campo”, afirmó el profesor Fujita, coautor del artículo.
“Esperamos que dentro de uno o dos años los investigadores comiencen a explorar nuevas aplicaciones y perfeccionar la tecnología”.
Durante los próximos tres a cinco años, el equipo espera ver avances significativos en las comunicaciones de alta velocidad, que conduzcan a prototipos comerciales y productos en etapa inicial.
“Dentro de una década, prevemos una adopción e integración generalizadas de esta tecnología de terahercios en todas las industrias, revolucionando áreas como las telecomunicaciones, las imágenes, el radar y el Internet de las cosas”, afirmó el profesor Withayachumanankul.
Este último multiplexor de polarización se puede integrar perfectamente con los dispositivos de formación de haces anteriores del equipo en la misma plataforma para lograr funciones de comunicación avanzadas.