Nunca has escuchado a Dean Martin así.

Investigadores de la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas John A. Paulson de Harvard transmitieron una grabación del clásico "Volare" de Martin de forma inalámbrica a través de un láser semiconductor, la primera vez que se utiliza un láser como transmisor de radiofrecuencia.

En un artículo publicado en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias , los investigadores demostraron un láser que puede emitir microondas de forma inalámbrica, modularlos, y recibir señales de radiofrecuencia externas.

"La investigación abre la puerta a nuevos tipos de dispositivos híbridos electrónicos-fotónicos y es el primer paso hacia Wi-Fi de ultra alta velocidad, "dijo Federico Capasso, el profesor Robert L.Wallace de física aplicada y el investigador principal Vinton Hayes en ingeniería eléctrica, en SEAS y autor principal del estudio.

Esta investigación se basa en trabajos previos del Capasso Lab. En 2017, los investigadores descubrieron que un peine de frecuencia infrarroja en un láser de cascada cuántica podría usarse para generar frecuencias de terahercios, las longitudes de onda submilimétricas del espectro electromagnético que podrían mover datos cientos de veces más rápido que las plataformas inalámbricas actuales. En 2018, El equipo descubrió que los peines de frecuencia láser en cascada cuántica también podrían actuar como transmisores o receptores integrados para codificar información de manera eficiente.

Ahora, los investigadores han descubierto una forma de extraer y transmitir señales inalámbricas de peines de frecuencia láser.

A diferencia de los láseres convencionales, que emiten una sola frecuencia de luz, Los peines de frecuencia láser emiten múltiples frecuencias simultáneamente, espaciados uniformemente para parecerse a los dientes de un peine. En 2018, los investigadores descubrieron que dentro del láser, las diferentes frecuencias de luz se combinan para generar radiación de microondas. La luz dentro de la cavidad del láser hizo que los electrones oscilaran a frecuencias de microondas, que están dentro del espectro de comunicaciones.

"Si desea utilizar este dispositivo para Wi-Fi, necesita poder poner información útil en las señales de microondas y extraer esa información del dispositivo, "dijo Marco Piccardo, becario postdoctoral en SEAS y primer autor del artículo.

Lo primero que necesitaba el nuevo dispositivo para transmitir señales de microondas era una antena. Entonces, los investigadores grabaron un espacio en el electrodo superior del dispositivo, creando una antena dipolo (como las orejas de conejo en la parte superior de un televisor viejo). Próximo, modulaban el peine de frecuencia para codificar información sobre la radiación de microondas creada por la luz palpitante del peine. Luego, usando la antena, las microondas se irradian desde el dispositivo, que contiene la información codificada. La señal de radio es recibida por una antena de bocina, filtrado y enviado a una computadora.

Los investigadores también demostraron que la radio láser podía recibir señales. El equipo pudo controlar de forma remota el comportamiento del láser utilizando señales de microondas de otro dispositivo.

"Este todo en uno, El dispositivo integrado es muy prometedor para la comunicación inalámbrica. ", dijo Piccardo." Si bien el sueño de la comunicación inalámbrica de terahercios aún está muy lejos, esta investigación proporciona una hoja de ruta clara que muestra cómo llegar allí ".

La Oficina de Desarrollo Tecnológico de Harvard ha protegido la propiedad intelectual relacionada con este proyecto y está explorando oportunidades de comercialización.