25/07/2024

Investigadores publican novedosa técnica de comunicaciones ópticas con apoyo de MIRO

Tras un proceso de trabajo de 2 años, un grupo de investigadores de Brasil, con el apoyo de un investigador del Instituto MIRO, demostró las ventajas de usar cavidades ópticas triangulares en un sistema de comunicaciones vía luz.

En el mundo de la investigación científica, la óptica se posiciona como un área clave cuando de medir y observar se trata, sobre todo por el nivel de precisión de sus procesos. 

En esa línea, las comunicaciones ópticas cada vez demandan más avances que le permitan optimizar estos procesos, para entregar variables y una mirada más acabada de los fenómenos que se pretenden observar, o los mensajes que se busquen transmitir. 

En esa búsqueda, un grupo de 8 investigadores de la Universidad Federal de Santa Catarina, Brasil, desarrolló la investigación “Resonance of vector vortex beams in a triangular optical cavity”, destinada a optimizar la práctica de las comunicaciones ópticas, mediante el uso de cavidades ópticas triangulares, y que fue publicada en Scientific Reports, del grupo Nature, en mayo de este 2024. 

La publicación surgió como una extensión de otro trabajo experimental, “Decomposing Spatial Modes Superposition with a Triangular Optical Cavity”, tema de la tesis de maestría de Gustavo Santos, investigador recientemente integrado al Instituto MIRO en la Universidad de Concepción. 

Según explicó el investigador Santos, tras 2 años de investigación, el trabajo publicado en mayo les permitió demostrar que el uso de cavidades ópticas triangulares, en un sistema de comunicaciones, logra separar la luz de un láser según polarizaciones vectoriales específicas. 

Esta capacidad es importante porque los haces con polarización vectorial son una categoría de haces poco explorada aún en el área de las comunicaciones. Entre sus ventajas, destaca el que son más resistentes a los efectos de la turbulencia y que permiten codificar más información. 

Antes de este trabajo, esta clase de cavidades presentaban problemas para descomponer modos vectoriales, debido a que los espejos en ellas interactuaban de manera diferente con la luz, dependiendo de cómo estaba polarizada. Esto significa ciertos tipos de luz no podían resonar al mismo tiempo, lo que limitaba su utilidad en los sistemas de comunicación. 

¿Cómo lo solucionaron? “Ofrecimos una alternativa de ajuste compensador de fase adentro de la cavidad, lo que permitió controlar los modos resonantes para una misma configuración”, explica Santos. 

En resumen, los investigadores desarrollaron una técnica novedosa que amplía las capacidades de las cavidades ópticas triangulares en el procesamiento de luz polarizada vectorialmente, abriendo nuevas posibilidades en el campo de la óptica. 

La técnica, cuya experimentación estuvo encabezada por investigadora de Maestría, Laura Rodríguez, ahora debe ser probada con mayor rigor experimental, con la idea de ratificar su viabilidad en aplicaciones concretas en el área de las comunicaciones. 

Para los investigadores, “la secuencia está vinculada al desarrollo de circuitos electrónicos que estabilicen la cavidad en condición de resonancia con haces vectoriales, con el fin de evaluar la eficiencia de separación de esos haces por la cavidad y sus aplicaciones en protocolos de comunicación cuántica”, sentenciaron. 

Puedes acceder al artículo aquí: https://www.nature.com/articles/s41598-024-59630-2