Os suíços mostraram um substituto para os cabos subaquáticos da Internet – um laser com velocidade de até 1 Tbps por canal

Um grupo de cientistas do ETH Zurich (ETH Zurich) deu um grande passo em direção à transmissão de dados sem fio. Eles demonstraram a operação de um sistema baseado em laser capaz de fornecer uma taxa de transferência de mais de 1 Tbps em uma distância de 53 km. Os investigadores acreditam que esta tecnologia acabará por permitir abandonar a teia de cabos que se estende por todo o mundo.

Fonte da imagem: ETH Zurich

Este trabalho faz parte do projeto Europeu Horizonte 2020, que está a financiar investigação de ponta no valor de 80 mil milhões de euros. A equipe da ETH, liderada pelo professor Jürg Leuthold, prevê que o sistema de transmissão óptica de dados funcionará com satélites em velocidades muito maiores, eliminando a necessidade de um backbone físico de Internet que atravesse os oceanos.

Os cientistas do ETH Zurich não usaram um satélite neste estudo, pois a transmissão de dados a laser funciona tão bem no espaço devido à completa ausência de ar, mas na Terra pode interferir nisso. Por exemplo, os satélites Starlink da SpaceX usam lasers para transmitir dados entre si. Os cientistas precisavam ter certeza de que o laser terabit poderia funcionar dentro da atmosfera da Terra. Para isso, a equipe escolheu um alvo distante e de grande altitude: o Jungfraujoch, uma passagem montanhosa nos Alpes suíços, localizada a cerca de 53 km da fonte do laser.

Para manter uma taxa de dados mais alta, o sistema óptico desenvolvido pela ETH Zurich usa uma onda de luz modulada. Isso significa que o receptor pode ler vários estados de cada caractere transmitido. Os ângulos de fase e a amplitude variáveis ​​criam um sinal de 64 QAM. A turbulência na atmosfera pode distorcer essas formas de onda cuidadosamente construídas, então os pesquisadores colaboraram com a empresa aeroespacial francesa Onera para criar um chip de sistema microeletromecânico (MEMS) com 97 espelhos microscópicos. Este chip pode corrigir deslocamento de fase incorreto a uma taxa de 1500 vezes por segundo, garantindo a integridade do sinal.

Neste estudo, foi utilizado apenas um laser com um único comprimento de onda de luz, ou seja, com um único canal de transmissão, mas a equipe acredita que a tecnologia pode ser ampliada para 40 canais. Com cerca de um terabit por canal, a tecnologia experimental começa a parecer algo que pode substituir os cabos físicos. Os atuais sistemas de internet via satélite ainda dependem de sinais de banda de microondas e, portanto, não podem transmitir tantos dados quanto um laser de alta frequência. É possível que as futuras constelações de satélites da Internet usem esses lasers para transmitir dados para a superfície da Terra. No entanto, os pesquisadores da ETH Zurich deixarão isso para outros cientistas e engenheiros.

De acordo com os planos da equipe, o próximo passo é desenvolver fórmulas de modulação aprimoradas para aumentar o rendimento.