Transmissão de dados com laser
Pela primeira vez, um laser foi usado como transmissor e
receptor de rádio, abrindo caminho para conexões Wi-Fi de velocidade ultra-alta
e novos tipos de aparelhos híbridos que mesclam eletrônica com fotônica.
O aparelho, criado por Marco Piccardo e colegas da Universidade
Harvard, nos EUA, usa um laser para emitir micro-ondas, modulá-las com
informações e recebê-las em outro aparelho do mesmo tipo.
A demonstração utiliza duas técnicas bastante recentes:
os lasers de cascateamento quântico e os pentes de frequências
ópticas- ou grades de frequências -, que valeram o Prêmio Nobel de Física de
2005 a John Hall e Theodor Hansch.
Ao contrário dos lasers convencionais, que emitem uma única
frequência de luz - uma única cor -, os pentes de frequência laser emitem
múltiplas frequências simultaneamente, uniformemente espaçadas, assemelhando-se
aos dentes de um pente.
Piccardo descobriu como gerar e transmitir sinais de rádio a
partir de um pente de frequências de um laser de cascateamento quântico.
Rádio a laser
Em 2018, a mesma equipe descobriu que, dentro do laser, as
diferentes frequências de luz do pente de frequências se juntam para gerar
radiação de micro-ondas - a luz dentro da cavidade do laser gera uma oscilação
dos elétrons nessa faixa de frequência, que está dentro do espectro das
telecomunicações.
Mas faltava construir um rádio. "Se você quiser usar
este dispositivo para Wi-Fi, você precisa ser capaz de colocar informações
úteis nos sinais de micro-ondas e extrair essas informações do
dispositivo," comenta Piccardo.
A primeira coisa necessária para transmitir e receber sinais
de rádio era uma antena. Para isso, os pesquisadores entalharam uma ranhura no
eletrodo superior do dispositivo, criando uma antena dipolo, similar àquelas
icônicas antenas em V que ficavam em cima das TVs antigas.
Em seguida, eles modularam o pente de frequências para
codificar informações sobre a radiação de micro-ondas criada pela luz do laser
de cascateamento quântico incidindo no pente de frequências. Então, usando a
antena, as micro-ondas são irradiadas, contendo a informação codificada. O
sinal de rádio é recebido por uma antena de corneta, filtrado e enviado para um
computador.
"Esse aparelho integrado tudo-em-um é uma grande
promessa para a comunicação sem fios," disse Piccardo. "Enquanto o
sonho da comunicação sem fios terahertz ainda está longe, esta pesquisa fornece
um roteiro claro mostrando como chegar lá."
Fonte: inovacaotecnologica
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