Mais dados na mesma fibra

Engenheiros suíços descobriram uma técnica para aumentar dramaticamente a capacidade de tráfego de dados nas fibras ópticas.

A melhor notícia é que a técnica utiliza as mesmas fibras ópticas que já estão instaladas e sendo usadas no mundo todo.

A técnica, conceitualmente simples, consiste em reduzir o espaço entre os pulsos de luz que transportam os dados.

Mas a simplicidade é apenas aparente, já que ninguém havia conseguido fazer isso antes.

"Desde que apareceram na década de 1970, a capacidade de dados das fibras ópticas aumentou por um fator de dez a cada quatro anos, impulsionada por um fluxo constante de novas tecnologias.

Mas, nos últimos anos chegamos a um gargalo que cientistas de todo o mundo estão tentando romper," explica Camille Brès, da Escola Politécnica Federal de Lausanne.

Neste milênio não vinha sendo possível manter o ritmo de aumento na taxa de vazão de dados das fibras ópticas. [Imagem: Marcelo A. Soto/EPFL]

Questão de pulsos

A tecnologia atual exige uma separação larga entre os pulsos de luz para que não haja interferência entre bits que se aproximem demais.

De forma simplificada, em uma fibra óptica o pico de um pulso de luz representa um 1, enquanto o vale entre dois pulsos representa um 0.

Para reduzir o espaço entre dois pulsos sem que um interfira com o outro, a equipe usou um tipo especial de onda conhecida como pulso de sincronização Nyquist, que tem um cume pontudo, em lugar do tradicional desenho de onda senoidal.

"Esses pulsos têm um formato mais pontudo, o que permite que eles se encaixem. Há ainda alguma interferência, obviamente, mas não nos locais onde nós efetivamente lemos os dados," explicou a pesquisadora.

Segundo ela, os pulsos de encaixar foram gerados com "99% de perfeição", o que permite teoricamente aumentar a quantidade de informações que trafegam em uma fibra óptica em 10 vezes.


Os pulsos de sincronização Nyquist encaixam-se uns nos outros, sem perder os picos (1s) e sem descaracterizar os vales (0s). [Imagem: Marcelo A. Soto et al./NatComm]

Sincronização Nyquist

De forma simplificada, o formato de um pulso é determinado pelo seu espectro. Para gerar esses pulsos em formato de serra, o espectro precisa ser retangular, o que significa que todos os pulsos devem ser da mesma intensidade. Isso foi conseguido com um dispositivo padrão conhecido como grade de frequências.

Tudo pode parecer mesmo simples, mas, segundo a equipe, é um feito histórico, uma vez que ninguém até agora havia conseguido tirar proveito prático dos pulsos de sincronização Nyquist.

Como a tecnologia é totalmente óptica e baseada apenas em componentes já em uso, os pesquisadores acreditam que ela poderá ser utilizada de forma praticamente imediata.

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