Eletrônica

Vórtices de luz já podem colocar mais dados nas fibras ópticas

Vórtices de luz colocarão mais dados nas fibras ópticas
A luz torcida é detectada por um fotodiodo comum, recoberto por uma camada com padrões geométricos que detectam quantas voltas cada vórtice contém.[Imagem: Patrice Genevet]

Luz torcida

Há cerca de seis meses, cientistas usaram um feixe de luz torcida para transmitir o equivalente a 66 DVDs em apenas um segundo.

Em tempos de uma busca insana por maior largura de banda, isto pode representar uma revolução nas telecomunicações.

Ao contrário do feixe contínuo de luz usado hoje para transmitir as informações através das fibras ópticas, a luz torcida tem o formato de um parafuso.

Esses vórtices ópticos permitem criar verdadeiros hologramas na face frontal do feixe de luz, transportando uma quantidade de dados muito maior.

Detector de vórtices ópticos

A luz torcida já é utilizada em várias técnicas de laboratório, sobretudo em microscopia, mas ainda esperava por sensores simples e baratos para que pudesse chegar definitivamente à comunicação de dados.

Agora, a equipe do Dr. Federico Capasso, que já havia construído uma lente plana perfeita e descoberto um fenômeno bizarro que alterou as leis da óptica, deu um passo concreto para viabilizar a utilização prática disseminada da luz torcida.

O grupo adaptou um fotodetector comum, que normalmente mede apenas a intensidade da luz, para detectar também sua rotação.

"Detectores ópticos sofisticados para feixes de vórtices já foram criados antes, mas eles sempre foram complexos, caros e enormes," disse Capasso.

Já o novo componente foi fabricado simplesmente adicionando uma camada metálica estampada com padrões geométricos precisos sobre janela de detecção de um fotodetector comum, comprado no comércio.

Cada padrão geométrico é projetado para sintonizar um tipo particular de vórtice óptico, ajustando-se ao momento angular orbital da luz - o número de voltas por comprimento de onda em um feixe de luz torcida - lendo assim sua informação.

Multiplexação 3D

Os sistemas de comunicações atuais maximizam a largura de banda enviando simultaneamente várias mensagens, cada uma em uma fração de um comprimento de onda, o que é conhecido como multiplexação por divisão de frequência.

Os vórtices ópticos adicionam outro nível à multiplexação, com potencial para expandir muito a capacidade destes sistemas.

Bibliografia:

Holographic detection of the orbital angular momentum of light with plasmonic photodiodes
Patrice Genevet, Jiao Lin, Mikhail A. Kats, Federico Capasso
Nature Communications
Vol.: 3, Article number: 1278
DOI: 10.1038/ncomms2293




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