El Instituto Nacional de Tecnología de la Información y las Comunicaciones (NICT) y sus socios de proyecto han desarrollado un sistema para la transmisión, el enrutamiento y la conmutación transparentes de señales de ondas de terahercios de alta velocidad a diferentes ubicaciones. El sistema supera las desventajas de las comunicaciones por radio en la banda de terahercios, como la alta pérdida de espacio libre, la penetración débil y la cobertura de comunicación limitada, allanando el camino para el despliegue de comunicaciones de terahercios en redes más allá de 5G y 6G.
La alta pérdida de espacio libre y la débil penetración siguen siendo cuellos de botella, lo que dificulta la transmisión de señales a largas distancias, como de exteriores a interiores o en entornos con obstáculos. La transmisión y el enrutamiento transparentes de señales de terahercios entre diferentes ubicaciones son cruciales para superar estas desventajas y expandir la cobertura de comunicación.
Además, el estrecho ancho de haz de las señales de terahercios dificulta obtener una comunicación ininterrumpida cuando los usuarios se están moviendo, ya que el cambio de señal de terahercios entre diferentes direcciones y ubicaciones es crucial para mantener la comunicación con los usuarios finales. También es importante encender y apagar la emisión de señales de terahercios a intervalos adecuados para ahorrar energía y reducir las interferencias.
Para solventar estos problemas, los investigadores han desarrollado una nueva tecnología que incluye un modulador óptico de baja pérdida, desarrollado para la conversión directa de señales de ondas de terahercios en señales ópticas, y una tecnología inalámbrica de fibra adaptativa, para la conmutación ultrarrápida de señales de terahercios.
Funcionamiento del nuevo sistema
En el sistema, las señales de terahercios se reciben y se convierten directamente en señales ópticas utilizando dispositivos de conversión óptica de terahercios con moduladores ópticos de baja pérdida. Las señales de onda de luz de los láseres sintonizables se envían a los moduladores, y los enrutadores de longitud de onda se encargan de enrutar las señales a diferentes puntos de accesos donde se asignan longitudes de onda específicas.
En los puntos de accesos, las señales ópticas moduladas se vuelven a convertir en señales de terahercios mediante convertidores de terahercios ópticos. Las señales de terahercios se pueden cambiar a diferentes puntos de accesos cambiando las longitudes de onda de los láseres sintonizables, los cuales se pueden controlar de forma independiente, y la cantidad de puntos de accesos que pueden generar simultáneamente señales de terahercios es igual a la cantidad de láseres sintonizables activos.
En los resultados del proyecto se ha demostrado el éxito de la conversión directa de una señal de onda de terahercios de 32 Gb/s en la banda de 285 GHz a una fibra óptica y su relé transparente y la conmutación a diferentes puntos de accesos en períodos de tiempo ultracortos.