Investigadores de la Universidad de Osaka, Japón y la Universidad de Adelaide, Australia ha trabajado en conjunto para producir el nuevo multiplexor hecho de silicio puro para comunicaciones de rango de terahercios en la banda de 300 GHz.

"Para controlar el gran ancho de banda espectral de las ondas de terahercios, un multiplexor, que se utiliza para dividir y unir señales, es fundamental para dividir la información en fragmentos manejables que se pueden procesar más fácilmente y, por lo tanto, se pueden transmitir más rápido de un dispositivo a otro, ", dijo el profesor asociado Withawat Withayachumnankul de la Escuela de Ingeniería Eléctrica y Electrónica de la Universidad de Adelaida.

"Hasta ahora no se han desarrollado multiplexores compactos y prácticos para la gama de terahercios. Los nuevos multiplexores de terahercios, que son económicos de fabricar, será de gran utilidad para las comunicaciones inalámbricas de banda ultra ancha.

"La forma de los chips que hemos desarrollado es la clave para combinar y dividir canales de modo que se puedan procesar más datos con mayor rapidez. La simplicidad es su belleza".

Las personas de todo el mundo utilizan cada vez más dispositivos móviles para acceder a Internet y la cantidad de dispositivos conectados se multiplica exponencialmente. Pronto, las máquinas se comunicarán entre sí en el Internet de las cosas, lo que requerirá redes inalámbricas aún más potentes capaces de transferir grandes volúmenes de datos rápidamente.

Las ondas de terahercios son una parte del espectro electromagnético que tiene un ancho de banda espectral bruto que es mucho más amplio que el de las comunicaciones inalámbricas convencionales. que se basa en microondas. El equipo ha desarrollado multiplexores de terahercios ultracompactos y eficientes, gracias a un novedoso proceso de tunelización óptica.

"Un multiplexor óptico típico de cuatro canales podría abarcar más de 2000 longitudes de onda. Esto sería de unos dos metros de longitud en la banda de 300 GHz, ", dijo el Dr. Daniel Headland de la Universidad de Osaka, autor principal del estudio.

"Nuestro dispositivo tiene solo 25 longitudes de onda, que ofrece una reducción espectacular del tamaño en un factor de 6000 ".

El nuevo multiplexor cubre un ancho de banda espectral que es más de 30 veces el espectro total que se asigna en Japón para 4G / LTE, la tecnología móvil más rápida disponible actualmente y 5G que es la próxima generación, conjunto. Como el ancho de banda está relacionado con la velocidad de datos, La transmisión digital ultrarrápida es posible con el nuevo multiplexor.

"Nuestro multiplexor de cuatro canales puede admitir una velocidad de datos agregada de 48 gigabits por segundo (Gbit / s), equivalente a la transmisión de video de ultra alta definición de 8K sin comprimir en tiempo real, "dijo el profesor asociado Masayuki Fujita, el líder del equipo de la Universidad de Osaka.

"Para que todo el sistema sea portátil, planeamos integrar este multiplexor con diodos de efecto túnel resonantes para proporcionar transceptores multicanal de terahercios ".

El esquema de modulación empleado en el estudio del equipo era bastante básico; La potencia de terahercios simplemente se encendía y apagaba para transmitir datos binarios. Hay disponibles técnicas más avanzadas que pueden exprimir velocidades de datos aún más altas hacia 1 Terabit / s en una asignación de ancho de banda determinada.

"El nuevo multiplexor se puede producir en serie, como chips de computadora, pero mucho más simple. De modo que es posible una penetración de mercado a gran escala, ", dijo el profesor Tadao Nagatsuma de la Universidad de Osaka.

"Esto permitiría aplicaciones en 6G y más allá, así como el Internet de las cosas, y comunicaciones de baja probabilidad de interceptación entre aeronaves compactas, como drones autónomos ".

Este estudio, que se publica en la revista Optica .