Nova tecnologia de fibra óptica promete diminuir congestionament

Jornal GGN – Para enfrentar a demanda crescente por banda larga em todo o mundo, que sobrecarrega a internet, um grupo de engenheiros desenvolveu uma nova tecnologia de fibra óptica que promete melhorar a oferta de velocidade rápida na rede. A solução deverá permitir aos provedores de acesso oferecerem uma maior conectividade, desde menores congestionamentos até a transmissão em tempo real de videos.

Apresentada, nesta sexta-feira (28), na revista científica Science, a tecnologia utiliza feixes de laser na forma de rosca, chamados de vórtices ópticos (conhecidos como momentum angular orbital ou OAM, na sigla em inglês), pelos quais a luz se move em espiral ao longo dos feixes, em vez de ir em linha reta.

Muito estudados pela biologia molecular, pela física atômica e pela óptica quântica, os vórtices ópticos eram considerados instáveis em fribras ópticas. Até que o professor de engenharia Siddharth Ramachandran, da Universidade de Boston (BU), desenvolver uma fibra óptica capaz de propagá-los. Ele e o coautor da técnica, Alan Willner, da Universidade do Sul da Califórnia (USC), demonstraram não só que os feixes são estáveis, como têm um grande potencial para aumentar a largura de banda na internet.

Em entrevista ao Eureka Alert, Ramachandran disse que a descoberta “tem profundas implicações para uma variedade de campos científicos e tecnológicos que exploram as propriedades únicas do transporte de luz por esses feixes, inclusive para aumentar a capacidade de dados das fibras”. A pesquisa foi feita em colaboração entre especialistas em fibra óptioca da BU com especialistas em sistemas de comunicação da USC. Willner, professor de engenharia elétrica da USC, disse que “a fibra de Siddharth é uma inovação valiosa”, ao contar que gostou de participar da parceria para demonstrar a capacidade de transmissão de mais de um terabit por segundo.

Oito BlueRays por segundo

Os pesquisadores trabalharam em colaboração com a OFS-Fitel, empresa de fibra óptica da Dinamarca e com a universidade de Tel Aviv. Bancada pela agência Americana de Projetos de Pesquisa Avançada para Defesa (DARPA, na sigla em inglês), a tecnologia chega em boa hora, justamente quando as principais estratégias para aumentar a largura de banda da internet enfrentam obstáculos, à medida que os aparelhos móveis exigem uma rede de dados mais robusta e veloz.

Até agora, a largura de banda tem sido “envenenada” pelo aumento de cores (comprimentos de onda dos sinais de laser que carregam os dados) – essencialmente series de 1s e 0s – que são enviados à fibra óptica, na qual são processados de acordo com a cor. O aumento no número de cores funcionou bem até a década de 1990, quando o método foi apresentado, mas agora este número está chegando ao limite.

Uma técnica que vem ganhando terreno para aumentar a largura é o envio de luz por meio de uma fibra, por vários caminhos diferentes, cada um carregando um pacote de dados de um lado a outro. Ao contrário das cores, as séries de 1s e 0s de diferentes tipos se misturam. A determinação de qual série de dados veio de qual fonte exige um poder computacional intensivo e algoritmos de processamento de sinal que consomem muita energia.

A técnica de Ramachandran e Willner combina as duas anteriores, empacotando várias cores em cada tipo de modo, por meio de múltiplos modos. Em fibras convencionais, os modos de OAM podem carregar séries de dados enquanto permanecem separados na ponta final. Nas experiências relatadas na revista cientifica, Ramachandran criou uma fibra de OAM com quatro modos (uma fibra óptica tradicional tem dois) e, junto com Willner, mostrou que para cada cada modo OAM, eles conseguiam enviar dados por meio de uma fibra de um quilômetro em dez cores diferentes, o que resultou em uma capacidade total de 1,6 terabits por segundo, o equivalente à transmissão de oito DVDs no format BlueRay por segundo.