Ciencia, solitones: descubiertas nuevas fronteras de la comunicación óptica

Un grupo de investigadores del Departamento de Ingeniería de la Información, Electrónica y Telecomunicaciones de Sapienza, en colaboración con la Universidad de Brescia y la Universidad Estatal de Novosibirsk de Rusia, ha descubierto nuevas propiedades extrañas en los solitones, un tipo específico de onda de luz capaz de propagación indefinida. en fibras ópticas. Los resultados del estudio, presentados en el Journal of Communications Physics, allanan el camino para un nuevo tipo de propagación óptica multimodal, aplicable en telecomunicaciones y láseres de fibra. Las fibras ópticas se utilizan para transmitir energía luminosa de forma dirigida y sin interferencias electromagnéticas. Dicha propagación puede ocurrir de una manera monomodo o multimodo: en las fibras monomodo, la propagación de la señal óptica ocurre de una sola manera, y en comparación con las fibras multimodo, hay menos atenuación y dispersión de la señal. La investigación sobre la transmisión de datos en fibras ópticas multimodo se remonta a unos 40 años, cuando se predijo que existían determinados pulsos ópticos, denominados espacio-tiempo multimodo o solitones, capaces de propagarse indefinidamente a lo largo de la fibra, gracias a una compensación precisa. mecanismo. entre efectos dispersivos y no lineales. En las últimas décadas, los solitones ópticos, que se han convertido en bloques de construcción esenciales en la construcción de fuentes de luz láser de pulso ultracorto, se han propuesto como un medio ideal para transmitir datos en la ruta de información de fibra óptica de alta velocidad que forma la columna vertebral de Internet. Las teorías desarrolladas en los últimos años han atribuido el solitón en fibras multimodales a una evolución estable y repetitiva a medida que se propagaba a lo largo de las fibras, sin embargo este desarrollo periódico del impulso no se ha observado experimentalmente. Hoy, los estudios del grupo de investigación coordinados por Stefan Wabnitz del Departamento de Información, Electrónica y Telecomunicaciones (DIET) de Sapienza, desarrollados dentro de un proyecto de investigación avanzada financiado por el Programa Europeo Horizonte 2020 a través del Consejo Europeo de Investigación (ERC), están recortando expectativas La teoría generalmente aceptada. En el trabajo, se demostró por primera vez a nivel experimental que los solitones multimodo no siguen un comportamiento cíclico, sino que, por el contrario, estos pulsos se desarrollan espontáneamente hacia formas de onda monomodo, es decir, se propagan en el modo fundamental de la fibra.