Entre las aplicaciones usualmente otorgadas a la tecnología láser, se encuentra la posibilidad de transmitir datos mediante la intermitencia a gran velocidad de esta luz. Como sucede por lo general con estos inventos, el modelo fue absorbiendo mejoras con el paso del tiempo, así como también, paralelamente, comenzó a perder relevancia a causa de sus limitaciones para transmitir volúmenes grandes de datos a una velocidad razonable.
Esta tecnología, que conceptualmente data desde inicios del siglo pasado, comenzó a ver materializadas sus primeras aplicaciones recién en la década de 1960. Ahora, de la mano de un equipo de investigación del Instituto coreano de Ciencia y Tecnología (KIST), fue presentado un avance que marca un nuevo hito, incrementando considerablemente su capacidad de transmisión.
Con el desarrollo de los sistemas informáticos en general, más el impulso de Internet, el volumen de datos con el que se trabaja hoy en día dista mucho de lo que era común hace un tiempo atrás. Es cosa de ver cómo han evolucionado los medios de almacenamiento que usamos con nuestros ordenadores.
Un rayo láser, en la medida de que cuente con una mayor velocidad de intermitencia en un período breve de tiempo, poseerá la capacidad para transmitir un mayor volumen de datos traducibles en bits. El estancamiento a nivel técnico de esta tecnología, influyó en que esta comenzara a quedar relegada a un segundo plano, mientras el volumen promedio de datos a transmitir continuó al alza.
Láser con una velocidad sin precedentes
El mencionado equipo de investigación del KIST, desde su Centro de Materiales y Dispositivos Optoelectrónicos, liderado por el Dr. Yong.Won Song, presentó recientemente una nueva creación que eleva a la tecnología láser a los estándares hoy requeridos para la transmisión de datos.
Con esta nueva invención, fue posible obtener una tasa de repetición de 57,8 GHz, una velocidad de intermitencia nunca antes lograda, medible en femtosegundos, unidad que representa una fracción de segundo entre mil billones. Con esta tecnología, que amplifica en 10.000 la capacidad dominada hasta hoy, se podrán superar las limitaciones de los láseres de luz discontinua conocidos, cuya tasa de repetición no se escapa del margen de los MHz.
Al presentar este avance, Seong-Jae Lee, miembro del equipo de investigación de KIST comentó que: «en el escenario actual, en el que la demanda de tráfico de datos está aumentando exponencialmente, se espera que los láseres pulsados ultrarrápidos funcionen a velocidad ultra alta y admitan características de ajuste que proporcionen un nuevo enfoque, para adaptarse a este escenario de procesamiento de datos que cambia rápidamente«. Sumándose a estas palabras, el Dr. Song, investigador principal de este equipo, añadió: «Esperamos que el desarrollo de láseres pulsados ultrarrápidos basados en resonadores y grafeno traiga nuestro liderazgo en el desarrollo de tecnología y mercado relacionado dentro del campo de los dispositivos de información óptica basados en nanomateriales«.
Hecho posible gracias al grafeno
Esquema del láser con resonador de grafeno. Fuente: KIST
Tal como mencionó el principal investigador responsable de esta nueva tecnología desarrollada, este logro se pudo conseguir gracias a la implementación de un resonador adicional que contiene grafeno en un oscilador láser pulsado de fibra óptica.
El equipo del KIST señaló que las características de la longitud de onda y la intensidad de la luz láser que cambian con el tiempo están correlacionadas. Al insertar un resonador en el oscilador láser, la longitud de onda del láser intermitente se filtra periódicamente, alterando así el patrón de cambio de intensidad del mismo. En este proyecto, el investigador principal Song sintetizó el grafeno, que tiene las características de absorber y eliminar la luz débil y amplificar la intensidad, pasando sólo luz fuerte en el resonador. Esto permite que el cambio de intensidad del láser se controle con precisión a una velocidad alta y, por consiguiente, la tasa de repetición de pulsos podría aumentarse a un nivel más alto.
Por todo lo comentado anteriormente, se espera que las velocidades de transmisión y procesamiento de datos aumenten significativamente, de la mano con el incremento del volumen de estos mismos. Si esta propuesta se consolida, no sería algo extraño ver en el futuro alguna aplicación de este mecanismo a las comunicaciones de datos.
El desglose técnico de este avance tecnológico puede revisarse en un artículo publicado por la revista ACS Nano.