⚡ 6G: una velocidad de 112 Gbps con un emisor 90 veces más pequeño
Para alcanzar esta velocidad, los investigadores utilizaron micropeines, dispositivos fotónicos integrados en chips, para generar frecuencias ópticas muy estables. Estos micropeines reducen considerablemente el ruido de fase, un problema importante de los sistemas electrónicos convencionales a frecuencias terahercios.
Fibra óptica directamente soldada a un microrresonador de nitruro de silicio, permitiendo evitar los problemas de alineación.
Crédito: Tokushima University
Para sortear las dificultades de alineación óptica, los científicos soldaron directamente una fibra óptica a un microrresonador de nitruro de silicio. Esta unión evita las delicadas manipulaciones de calibración necesarias en los sistemas fotónicos clásicos.
El sistema completo cabe en un emisor de solo 5 milímetros de diámetro, es decir, 90 veces más pequeño que un sistema convencional. Además, una función de control térmico integrada garantiza la estabilidad de las resonancias ópticas a pesar de las variaciones de temperatura.
Los investigadores prevén mejorar aún la potencia y reducir el ruido de fase para alcanzar velocidades aún más altas. Este avance abre el camino a una red inalámbrica ultrarrápida, compatible con el despliegue de la 6G esperado hacia 2030.
¿Qué es un micropeine?
Un micropeine es un dispositivo fotónico en miniatura que genera una multitud de frecuencias luminosas igualmente espaciadas, como los dientes de un peine. Se basa en un microrresonador anular en el que la luz láser circula y produce efectos no lineales, creando un espectro de líneas muy precisas.
Estas líneas sirven como portadoras para transmitir datos. Su estabilidad excepcional reduce el ruido de fase, lo que permite utilizar modulaciones avanzadas y aumentar las velocidades.
Su principal ventaja es su compacidad y bajo consumo de energía. Sin embargo, la alineación precisa de la fibra óptica de entrada sigue siendo una dificultad técnica, resuelta aquí mediante una soldadura directa que simplifica enormemente la integración en sistemas reales.
¿Por qué son esenciales las ondas terahercios para la 6G?
Las ondas terahercios ocupan una banda de frecuencias situada entre las microondas y el infrarrojo, típicamente de 100 GHz a 10 THz. Esta región ofrece un ancho de banda inmenso, permitiendo velocidades de datos muy superiores a las de la 5G.
Sin embargo, estas frecuencias presentan dificultades: la atenuación atmosférica es fuerte, y los componentes electrónicos clásicos tienen dificultades para generar señales potentes y estables. Los sistemas fotónicos, como el desarrollado aquí, sortean estas limitaciones utilizando la luz para crear señales terahercios de alta calidad.
Para la 6G, las bandas por encima de 350 GHz son particularmente prometedoras porque están poco congestionadas. Permitirán enlaces de backhaul inalámbricos ultrarrápidos, evitando el costo y la pesadez de las fibras subterráneas, y también podrían servir para aplicaciones de realidad aumentada, holografía o telemedicina.