Investigadores en China han demostró un prototipo de red de comunicaciones que puede transmitir y recibir datos a través del espacio, el aire y el agua completamente en longitudes de onda ópticas. Si se amplía con éxito, el nuevo diseño de red podría tener aplicaciones tan diversas como navegación, monitoreo ecológico, teledetección, ayuda de emergencia y conexión de dispositivos dentro del llamado "Internet de las cosas". 

Muchos de la óptica actual la comunicacións del sistema,s están diseñados para funcionar en solo uno mediano : bajo el agua, sobre la tierra, a espacio o en el aire. Creando un soltero sistema que puede funcionar in todos of lasse entornos no es tarea fácil, ya que los requisitos de cada uno son diferentes. Fcumpliendo ellos requisitos así significa combinar múltiples tecnologías. 

Un equipo dirigido por el experto en microelectrónica Yongjin Wang del Universidad de Correos y Telecomunicaciones de Nanjing y Suzhou Lighting Chip Monolithic Optoelectronics Technology Co. Ltd. Ahora ha hecho precisamente eso empleando cuatro fuentes de luz diferentes para establecer enlaces de comunicaciones de luz inalámbricas simultáneas en cualquiera de estos entornos. "Nuestra nueva red inalámbrica permite una conectividad ininterrumpida entre entornos, facilitando la transmisión de datos bidireccional en tiempo real entre los nodos de la red que llevan a cabo la comunicación y el intercambio de datos dentro y entre redes", dice Wang. 

Cuatro enlaces de comunicación de luz inalámbricos full-duplex  

Para el agua parte de su red, los investigadores eligieron la luz azul porque el agua de mar absorbe menos en esta parte del espectro electromagnético, lo que significa que la luz puede viajar más lejos. Para comunicarse con dispositivos aéreos como drones, utilizaron luz ultravioleta profunda porque proporciona una comunicación "ciega al sol" sin interferencia de la luz solar. Para otras aplicaciones aéreas, utilizaron comunicación inalámbrica de luz blanca, mientras que para comunicaciones punto a punto en el espacio libre seleccionaron diodos láser de infrarrojo cercano. Estos diodos emiten luz en una dirección con alta potencia óptica, lo que nuevamente permite que las señales viajen más lejos. 

<a data-fancybox data-src="https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/04/all-optical-space-air-sea-communication-network-makes-its-debut-physics-world-1.jpg" data-caption="The prototype network in action. (a) Underwater channel formed by the blue light communication (BLC) link in a swimming pool. (b) Communication during illumination formed by the white light communication (WLC) link. (c) Solar-blind communication in sunlight formed by the deep ultraviolet communication (DUVC) link. (d) Free space communication formed by the laser diode communications (LC) link. (e) Photograph of the network demonstrating full-duplex real-time video communication between T1 and T5. (Courtesy: Linning Wang et al. "All-light communication network for space-air-sea integrated interconnection" Optics Express 32 pp9219-9226 https://doi.org/10.1364/OE.514930)” title=”Haga clic para abrir la imagen en la ventana emergente” href=”https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/04/all -red-de-comunicacion-optica-espacio-aire-mar-hace-su-debut-physics-world-1.jpg”>

"Nuestra La red consta de estos cuatro enlaces de comunicación de luz inalámbricos full-duplex, que están conectados en serie a través de conmutadores Ethernet”, explica Wang. "También es posible el acceso tanto por cable como inalámbrico a la red de comunicación luminosa, lo que proporciona opciones de conectividad flexibles".  

SLa separación de las diferentes bandas de luz también evita que las señales interfieran, lo que significa que la red puede transmitir muchas señales simultáneamente sin comprometer el rendimiento, afirma Wang. La red se puede conectar a Internet a través de un módem, lo que permite a las personas que se encuentran en lugares remotos del océano, por ejemplo, acceso a la red troncal para compartir información. También permite videoconferencias y otras transmisiones a través del ampliamente utilizado conjunto TCP/IP (Protocolo de control de transición/Protocolo de Internet), añade, lo que también lo hace adecuado para aplicaciones de Internet de las cosas. "Por ejemplo, cuando se introduce en la red un vídeo en línea de 2560 × 1440 píxeles a 22 fotogramas por segundo, los usuarios que acceden a la red desde cualquier nodo pueden ver este vídeo con poco retraso", explica. Mundo de la Física.  

De un único sistema de comunicación a una red  

Según Wang y sus colegas, La red de comunicación totalmente luminosa es un “gran avance” que debería permitir la transición de sistemas de comunicación luminosa inalámbricos únicos a una red de ellos. Una red de este tipo resistiría la interferencia electromagnética (EMI), lo que la haría particularmente atractiva para comunicarse con equipos submarinos y grupos de drones. "Por eso estamos trabajando en la integración de nodos móviles en la red, en lugar de nodos fijos, como es el caso actualmente", explica Wang. "Sin embargo, esto no será fácil, ya que será necesario afrontar el desafío de la 'alineación de la luz' y la velocidad de establecimiento de la red".  

Los investigadores, que describir la nueva red en Óptica Express, También planean mejorar el rendimiento de su red de comunicaciones mediante el uso de una técnica llamada multiplexación por división de longitud de onda. Esto, afirman, mejorará la eficiencia y el rendimiento general de la red al eliminar los retrasos asociados con el uso de diodos láser de infrarrojo cercano.