Dados e energia trafegarão pela mesma fibra óptica, simultaneamente

Redação do Site Inovação Tecnológica - 08/07/2025

O conceito de comunicação e alimentação pelo mesmo laser (esquerda) e a multijunção criada pela equipe que viabilizou o avanço (direita).
[Imagem: Gavin P. Forcade et al. - 10.1016/j.xcrp.2025.102610]

Múltiplas tecnologias

Das redes inteligentes à internet das coisas, somos largamente dependentes da conectividade entre dispositivos elétricos e eletrônicos.

E, graças a Gavin Forcade e colegas da Universidade de Ottawa, no Canadá, esses dispositivos agora podem não apenas ser conectados, mas também serem alimentados com uma simples fibra óptica, mesmo a longas distâncias e nos ambientes mais adversos.

É um avanço significativo rumo ao desenvolvimento de conversores de energia fotônica, dispositivos que transformam luz laser em energia elétrica. Esses equipamentos prometem integrar soluções de energia remota acionadas por laser à infraestrutura de fibras ópticas usadas hoje apenas para comunicação, dando melhor conectividade e maior confiabilidade às comunicações.

"Nos sistemas tradicionais de transmissão de energia por fibra óptica, a maior parte da luz do laser é perdida,", explica a professora Karin Hinzer. "Com esses novos dispositivos, a fibra óptica pode ser muito mais longa."

São inúmeras as tecnologias que podem se beneficiar deste avanço, como monitoramento inteligente de redes, sensores de pás de turbinas eólicas à prova de raios, indicadores de combustível sem faíscas em aeronaves, links remotos para câmeras de vídeo, sensores subaquáticos e até a transmissão de energia laser no espaço livre, que poderá viabilizar alimentação e comunicação simultâneas com drones, satélites e veículos espaciais.

Estrutura do dispositivo conversor de energia fotônica e configuração de medição.
[Imagem: Gavin P. Forcade et al. - 10.1016/j.xcrp.2025.102610]

Conversor de energia fotônica

A inovação consiste em um conversor de energia fotônica multijunção operando em comprimentos de onda infravermelhos, os mesmos usados nas telecomunicações, que apresentam baixas perdas por atenuação por quilômetro de fibra. "O dispositivo fabricado demonstra uma melhoria drástica na transmissão de energia e dados em distâncias superiores a um quilômetro, onde os sistemas tradicionais não são viáveis," contou Forcade.

O termo "multijunção" significa que os dispositivos são construídos pelo empilhamento de muitas junções semicondutoras, cada uma absorvendo diferentes faixas de luz, o que resulta na conversão de uma parte maior da luz laser total em energia elétrica, permitindo atingir maiores eficiências e tensões. A equipe fabricou um conversor de energia fotônica que produz mais de 2 volts em seu ponto de potência máxima, com uma eficiência superior a 53%.

A adoção de conversores de energia fotônica em comprimentos de onda de telecomunicações pode levar a redes de telecomunicações mais confiáveis, reduzir custos ao melhorar o desempenho dos sistemas e criar redes mais rápidas e robustas.

Mais tópicos