Hoy en día, las comunicaciones inalámbricas juegan un papel cada vez más importante en nuestra vida diaria. Para futuras comunicaciones inalámbricas de sexta generación (6G) "libres", los sistemas de comunicación híbridos que pueden aprovechar las ventajas de las tecnologías inalámbricas tanto ópticas como de microondas son fundamentales. Sin embargo, los sistemas de comunicación híbridos tradicionales normalmente requieren un relé complicado para realizar múltiples operaciones, lo que consumirá recursos adicionales de hardware/tiempo/energía.

En un nuevo artículo publicado en Light Science &Application , un equipo de científicos, dirigido por los profesores Wei Xiang Jiang y Tie Jun Cui del State Key Laboratory of Millimeter Waves, School of Information Science and Engineering, Southeast University, China, y sus colaboradores han desarrollado un transmisor de luz a microondas basado en en la metasuperficie variable en el tiempo programada ópticamente para comunicaciones inalámbricas híbridas. Tal transmisor de metasuperficie puede convertir la señal de luz al dominio de microondas directamente, sin usar el proceso de conversión descendente a banda base.

Más interesante aún, una sola señal de luz diseñada se puede convertir en dos señales de microondas utilizando las características de dispersión de la metasuperficie. Basado en el transmisor de luz a microondas, se realizó un sistema de comunicación inalámbrico híbrido de doble canal, que puede transmitir dos videos diferentes simultáneamente mediante el uso del esquema de multiplexación por división de frecuencia (FDM). El método y la técnica informados abrirán nuevas vías para desarrollar sistemas de comunicación híbridos de bajo costo y baja complejidad.

El transmisor híbrido se implementa mediante una metasuperficie variable en el tiempo programada ópticamente, que se construye a través de la integración heterogénea de un circuito de detección fotoeléctrica lineal y de alta velocidad en una metasuperficie programable reflectante. El perfil de toda la plataforma ronda los 2 mm. Con esta estrategia de integración híbrida, el espectro de reflexión de microondas de la metasuperficie puede ser modulado por la intensidad de la luz a alta velocidad, logrando así la conversión y transmisión directa de la señal de luz a microondas. Estos científicos resumen el principio operativo de su transmisor híbrido:

"Diseñamos una metasuperficie variable en el tiempo programada ópticamente para tres propósitos en uno:(1) realizar la manipulación de microondas en tiempo real mediante una señal de luz variable en el tiempo; (2) realizar la conversión directa de señal de luz a microondas basada en el espectro control; (3) implementar el FDM utilizando la respuesta de dispersión de la metasuperficie para lograr transmisiones de datos de doble canal en un enlace de luz a microondas".

"Usando el transmisor, construimos además un sistema de comunicación inalámbrico híbrido de dos canales, en el que se pueden transferir dos videos diferentes desde el transmisor óptico al receptor de microondas de manera simultánea e independiente. Todo el proceso de conversión de señal se puede completar completamente en una sola plataforma, sin dispositivos de microondas ni componentes ópticos adicionales", agregaron.

"La técnica presentada es capaz de implementar la comunicación de luz visible y la comunicación de microondas simultáneamente, lo que podría usarse para algunas aplicaciones típicas donde se requieren dos enlaces de comunicación diferentes. Por lo tanto, este avance podría abrir un nuevo lugar para futuros multidominio integrado y comunicaciones inalámbricas 6G de espectro completo", dijeron los científicos. + Explora más

Una metasuperficie digital impulsada ópticamente para conectar la luz visible y las comunicaciones de microondas