Cercetătorii au dezvoltat o tehnologie de comunicație optică fără fir, care promite să depășească limitările rețelelor Wi-Fi și celulare actuale. Sistemul utilizează lumina pentru transmiterea datelor, fapt care poate duce la creșterea semnificativă a vitezei și reducerea consumului de energie în spațiile interioare aglomerate.
Un cip minuscul cu 25 de lasere
La baza tehnologiei se află un cip extrem de mic, cu dimensiunea mai mică de un milimetru, pe care sunt dispuși 25 de lasere semiconductoare, cunoscute sub denumirea de VCSEL. Fiecare laser funcționează independent, fiind capabil să transmită propriul flux de date. Ranforsarea simultană a acestor lasere permite obținerea unor rate de transfer impresionante: fiecare laser transmite între 13 și 19 gigabiți pe secundă, rezultând o vitează totală de până la 362,7 Gbps.
Cipul poate fi fabricat prin metode standard din industria semiconductorilor, fiind compatibil cu tehnologiile deja existente. Dimensiunea sa redusă îl face potrivit pentru integrarea în puncte de acces compacte sau chiar în dispozitive precum smartphone-urile, propunând o soluție discretă și eficientă pentru rețelele de date.
Recorduri de viteză și precizie în testele inițiale
Primarele teste au fost realizate pe o distanță de doi metri, cu 21 din cei 25 de lasere fiind activați. În aceste condiții, fiecare laser a transmis date cu viteze între 13 și 19 Gbps, atingând o viteză totală cumulată de aproape 363 Gbps. Cercetătorii susțin că performanța a fost limitată de detectorul comercial folosit în experiment, iar cu receptoare mai avansate, vitezele ar putea fi și mai mari.
Un aspect esențial al tehnologiei este modul în care lumina este distribuită pentru a evita interferențele între fascicule. Pentru aceasta, oamenii de știință au folosit un sistem de microlentile, care modelează și direcționează precis fiecare fascicul de lumină. Astfel, au obținut o distribuție uniformă a luminii peste 90% la doi metri distanță, permitând alocarea individuală a fasciculelor pentru diferiți utilizatori sau dispozitive aflate în aceeași încăpere. Într-un test cu patru fascicule simultane, conexiunile au rămas stabile și fără interferențe semnificative, atingând o rată combinată de până la 22 Gbps.
O alternativă cu consum redus de energie
Tehnologia propusă are și un avantaj economic și energetic. Comparativ cu cele mai avansate standarde Wi-Fi, sistemul bazat pe comunicație optică prin lumină necesită aproape jumătate din energia utilizată pentru același nivel de speed. Pe măsură ce numărul de dispozitive conectate în interior crește, eficiența energetică devine un factor crucial în menținerea sistemelor funcționale și durabile.
Cercetătorii subliniază că această tehnologie nu are scopul de a înlocui complet rețelele Wi-Fi sau cele celulare, ci de a le completa, în special în spațiile interioare dense. Prin preluarea traficului de date intens din interior, sistemele optice ar putea degreva rețelele radio de suprasolicitare.
Integrare în infrastructura existentă
Un alt aspect relevant este posibilitatea integrării acestei tehnologii în infrastructura actuală. În viitor, sistemele bazate pe lumină ar putea fi incorporate în tavane, corpuri de iluminat sau puncte de acces despre care se vorbește deja în cercetări. Aceasta ar putea duce la conexiuni mai rapide și mai stabile pentru un număr mare de utilizatori, fără a fi nevoie de infrastructuri complexe.
Proiectul a intrat în faza de teste avansate și se anunță că rezultatele complete, ce includ și implementarea în condiții reale, vor fi prezentate până la sfârșitul anului 2023.
