Multiplexador de silício atinge terahertz para comunicações 6G

Redação do Site Inovação Tecnológica - 19/05/2021

Esquema do multiplexador integrado, mostrando a onda terahertz de banda larga sendo dividida em quatro frequências diferentes, onde cada uma é capaz de transportar diferentes informações digitais.
[Imagem: Osaka University]

6G óptica

Pesquisadores da Austrália e do Japão criaram um multiplexador de luz, todo feito de silício, para comunicações na faixa dos terahertz.

E, onde quer que você ouça falar sobre terahertz em comunicações, isto se refere à próxima geração de comunicações, ou seja, 6G e além.

"Para controlar a grande largura de banda espectral das ondas terahertz, um multiplexador, que é usado para dividir e juntar sinais, é fundamental para dividir as informações em blocos gerenciáveis que possam ser processados mais facilmente e, portanto, possam ser transmitidos mais rapidamente de um dispositivo para outro," explicou o professor Withawat Withayachumnankul, da Universidade de Adelaide.

A equipe desenvolveu multiplexadores terahertz ultracompactos e eficientes, graças a um novo processo de tunelamento óptico. E, ao usar apenas silício, garantiu que os componentes possam ser fabricados em escala industrial a preços acessíveis.

"Um multiplexador óptico de quatro canais típico pode abranger mais de 2.000 comprimentos de onda. Isso teria cerca de dois metros de comprimento na banda de 300 GHz," comparou o professor Daniel Headland, da Universidade de Osaka. "Nosso dispositivo tem apenas 25 comprimentos de onda, o que oferece uma redução dramática de tamanho por um fator de 6.000."

O multiplexador dispensa substratos de suporte para conexão com sistemas externos.
[Imagem: Osaka University]

Multiplexação

O protótipo consegue manipular dados a uma taxa de 48 gigabits por segundo (Gbit/s), equivalente a um filme 8K sem compressão sendo transmitido pela internet.

E isto usando o esquema de modulação mais básico possível: A energia terahertz foi simplesmente ligada e desligada para transmitir dados binários. Existem várias técnicas avançadas de multiplexação, que poderão gerar taxas de dados ainda mais altas, na faixa dos terabits/s.

A equipe agora pretende integrar o multiplexador com diodos de tunelamento ressonante, para criar transceptores multicanais terahertz totalmente funcionais e, principalmente, compactos.

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