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Nuevo record en transmision de datos, 26 terabits por segundo
Según un artículo de la revista Nature Photonics, investigadores del Karlsruhe Institute of Technology en Alemania (dirigidos por el académico Wolfang Freude), lograron transmitir datos a la increíble velocidad de 26 terabits por segundo.
Para lograrlo, utilizaron un sólo rayo láser y la teoría conocida como “transformada rápida de Fourier”, un truco desarrollado por el físico alemán Jürg Leuthold que le permitió al dispositivo utilizado, discriminar entre más de 300 colores diferentes dentro del haz de luz enviado a través de una fibra óptica, cada uno de ellos transportando una parte significativa de información.
Cabe destacar que si bien se trata de un experimento realizado en laboratorio, el avance podría servir para mejorar el rendimiento de las redes de datos actuales como internet.
Si bien hasta ahora las tecnologías utilizadas para transmitir datos a través de fibra óptica, codificaban las cadenas de datos como curvas en cada color de luz enviando una a la vez, en este experimento, se empleó una técnica llamada “orthogonal frequency division multiplexing”, la que permite utilizar varios láser para codificar diferentes cadenas de datos en diferentes colores de luz, enviándolos todos al mismo tiempo.
En el otro extremo de la fibra (donde se reciben los datos), se encuentra un conjunto de osciladores láser capaces de distinguir cada señal, revirtiendo así el proceso.
Por supuesto que la capacidad de transmisión de datos de este método, está limitada por la cantidad de rayos láser utilizados.
Wolfang Freude, coautor del estudio y académico del Karlsruhe Institute of Technology explica que “ya lograron comprobar experimentalmente transmisiones de datos de hasta 100 terabits por segundo, el problema de nuestro sistema, es que utiliza un grupo de aproximadamente 370 emisores láser, lo que convierte el dispositivo en algo increíblemente costoso, ya que son 370 rayos láser, que ocupan varios estanterías en el laboratorio y que consumen decenas de kilowatts de energía para funcionar”.
El equipo de investigadores, se encuentra estudiando varias alternativas que permitan conseguir tasas de transferencias similares utilizando solo un rayo pulsado a alta frecuencia.
Cada pulso se compone de un determinado número de colores discretos que se conocen como “peine de frecuencias”.
Al enviar estos pulsos a través de la fibra, los diferentes colores se combinan, creando cerca de 325 tonos diferentes, cada uno de los cuales puede ser codificado y decodificado de forma independiente.
Freude y sus colegas, utilizaron este sistema el año pasado, utilizando solo unos pocos colores, para transmitir 10 terabits por segundo a través de unos 50 kilómetros de fibra óptica.
Ahora creen que esta técnica puede extrapolarse a un chip convencional de silicio, y convertirse en un producto comercial, aunque se trata de algo complejo y que podría demorar algunos años en estar disponible para el público en general.
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Nueva tecnologia Led para redes wireless.
Que mediante el uso de tecnologías de transmisión de datos a través de la luz, se consiguen velocidades muy elevadas, no es noticia, ya que la fibra óptica no es otra cosa más que una aplicación de esto.
Que empleando tecnología LED en aplicaciones inalámbricas de banda ancha se está trabajando mucho, tampoco es ningún secreto, lo que si es noticia, es que el Fraunhofer Institute for Telecommunications de Alemania, ha alcanzado velocidades de 230 Mbps.
Las pruebas de transmisión de datos entre estos diodos emisores de luz, consuman de esta forma un nuevo récord en sistemas comerciales.
Nuevas aplicaciones para estos viejos amigos.
En otros artículos, ya habíamos hablado acerca de la transmisión de datos a través de la luz, logrando velocidades de hasta 1 Gbps mediante el uso de tecnologías láser, y si bien hasta ahora, las pruebas en laboratorio han dado muy buenas perspectivas de futuro, nunca se habían logrado resultados tan significativos en pruebas reales a nivel comercial.
La transmisión mediante haces de luz entre diodos se genera mediante un intenso “parpadeo” de los transmisores hacia los receptores a velocidades que el ojo humano no es capaz de detectar. Para potenciar la transmisión de datos, los investigadores del Fraunhofer Institute for Telecommunications han realizado un filtrado del espectro que repercute en mayores velocidades, de esta forma se abre un nuevo concepto que dará mucho que hablar en el futuro: la transmisión de datos mediante la luz…
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WI-FI a la velocidad de la luz
Las transmisiones Wifi habituales se basan en la radiofrecuencia. Los datos son transmitidos por microondas que son capaces de atravesar paredes y de alcanzar distancias considerables hasta alcanzar con eficacia el receptor. Sin embargo, Jarir Fadlullah y Mohsen Kavehrad, expertos del Centro de Información e Investigación de Tecnología de las Comunicaciones de la Universidad de Pennsylvania, han logrado superar todos los récords de velocidad en conexiones inalámbricas gracias al sistema óptico de transmisión de datos que están experimentando.
Su configuración logró enviar datos a través de una habitación mediante la modulación de un haz de luz infrarroja enfocada en el techo y recogiendo los reflejos utilizando un fotodetector especialmente modificado. Alcanzaron 1.6 gigabits por segundo en sus primeros intentos, sin embargo, los científicos afirman que sus medidas muestran que el sistema podría soportar cuotas muy por delante del gigabit por segundo al que se refieren actualmente.
Los LED blancos de última generación serán los soportes perfectos para esta tecnología
Kavehrad y Fadlullah construyeron el sistema experimental utilizando un láser infrarrojo de baja potencia para así prevenir cualquier tipo de daño en los ojos o la piel. Enfocaron la luz a través de una lente, creando un punto elíptico en el techo; después utilizaron un detector de luz de alta sensibilidad, llamado “fotodiodo de avalancha”, para recoger la luz reflejada del techo. Utilizaron una lente holográfica plástica para recoger la suficiente cantidad de luz reflejada del punto en el techo y enfocarla en el área activa del fotodiodo. Gracias al uso de la lente, pudieron transmitir una señal óptica de un gigabit por segundo a través de una habitación de alrededor de 8 metros de largo por 4 metros de ancho.
Los entornos cerrados son ideales para la transmisión óptica
Además de conseguir estas altísimas velocidades sin necesidad de cables, las transmisiones ópticas no afectan a los equipos electrónicos, dispositivos médicos o sistemas de navegación. Por otro lado, son más seguros que las radiofrecuencias porque no pueden ser vulnerados desde el exterior. Afirman también que, al contrario que con las radiofrecuencias, la región espectral de toda la luz (la infrarroja, la visible y la ultravioleta) no está regulada a nivel mundial.
Esto podría facilitar la comercialización de redes inalámbricas ópticas puesto que el espectro de las radiofrecuencias se encuentra ya bastante congestionado.
Entre sus desventajas encontramos el uso exclusivo en espacios cerrados que permitan la captación directa de la luz infrarroja que emiten los dispositivos. Hablamos de una tecnología de corto alcance, que sólo puede aprovecharse en habitaciones y salas donde la señal pueda viajar sin encontrarse obstáculos y llegar hasta el receptor específico.
Los láseres infrarrojos consiguen alcanzar 1 gigabit por segundo
Kavehrad advierte que “hay que llevar a cabo muchos procesos de ingeniería” antes de que las redes inalámbricas ópticas se conviertan en una realidad. En su sistema experimental, él y Fadlullah utilizan láseres, transmisores y receptores que no están diseñados para las comunicaciones; todo ese equipamiento debe ser optimizado para su uso con redes de datos. Sin embargo, afirma Kavehrad, si el desarrollo de los LEDs blancos para la luz interior continúa con su ritmo actual, podría ser posible tener redes inalámbricas ópticas dentro de 3 años. El futuro de esta tecnología parece muy prometedor pues también existen empresas como Intel, InterDigital, Siemens, Sony, Samsung, Mitsubishi y Sanyo, que están llevando a cabo investigaciones dentro de este sector.
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Pantallas táctiles láser sobre cualquier superficie.
Light Blue Optics una empresa que reside en Cambridge, nos ofrece una novedosa manera de disfrutar y aprovechar al máximo las posibilidades que brinda una pantalla táctil. Este pequeño y versátil proyector es capaz de ofrecer una interfaz gráfica de hasta 10 pulgadas que tiene la llamativa propiedad de actuar y comportarse como una pantalla táctil. Es decir, el lugar donde se ve proyectada la imagen, se transforma en un touch-screen al instante, sea cual fuere esa superficie. Gracias a su eficaz sistema de proyección holográfica láser (HLP – Holographic Laser Projection), combinado con un sistema de detección infrarroja para capturar cualquier toque sobre la imagen, Light Touch se perfila para ser una alternativa muy seria a tener en cuenta por los diseñadores de hardware OEM que buscan brindar sus propias soluciones interactivas al usuario.
Una mesa, una pared, la espalda de una persona, la palma de la mano o el lugar menos imaginado, puede ser el soporte adecuado para que Light Touch sea utilizado. Este sistema de proyección ejecuta Adobe Flash Lite 3.1 permitiendo el aprovechamiento de una gran comunidad de desarrolladores existentes y favoreciendo el rápido desarrollo de aplicaciones personalizadas. De este modo, el dispositivo puede ser utilizado en una gran cantidad de aplicaciones prácticas como pueden ser puntos de venta de indumentaria, soporte de información de sistemas de seguridad domiciliaria y hasta podría llegar a reemplazar a los camareros de un restaurante gracias a la simplicidad de uso que brindan las interfaces táctiles.
Light Touch posee conectividad WiFi y Bluetooth lo que le permite comunicarse con sistemas centrales de procesamiento de datos. Es decir, según el ejemplo visto en la imagen superior, la orden de cada cliente es procesada por un sistema encargado de supervisar todos los pedidos de cada mesa, mientras que los clientes pueden permitirse en algunos intervalos navegar por la Web, acceder a las redes sociales o disfrutar de aplicaciones multimedia hechas a medida que contengan información promocional del restaurante, de la región, comidas típicas, sugerencias de lugares turísticos y múltiples aplicaciones más. El equipo tiene la propiedad de poder funcionar con baterías recargables o fuentes de alimentación directas a la red domiciliaria de energía. El tiempo estimado de duración de las baterías (Litio–Ion de 3600mAh), contemplando un uso normal y racional, se puede establecer en aproximadamente dos horas. Además, el sistema posee una memoria Flash de 2Gb que puede ser fácilmente ampliable gracias a una ranura de inserción para una tarjeta Micro SD de hasta 32Gb.
Chris Harris, CEO de Light Blue Optics, opina que los consumidores ya no son simples observadores pasivos de los contenidos multimedia. La gente hoy tiene el conocimiento y la práctica para participar, interactuar y compartir contenidos, hecho que pueden realizar de una forma muy interesante con Light Touch. Con este sistema de proyección en miniatura, la empresa aspira a convertirse en el principal proveedor mundial para aplicaciones aún inimaginables. El lanzamiento de este producto en el Consumer Electronic Show (CES 10) de este año ya lo encuentra premiado en dos categorías: Reproductor de medios personales y Electrónica. La tecnología de proyección holográfica láser (HLP) permite proyectar imágenes siempre enfocadas a la perfección, con brillantez y video de resolución WVGA, dando lugar a correcciones de distorsiones y aberraciones ópticas a través del software para garantizar una proyección libre de errores o deformaciones, siempre perfecta sobre cualquier superficie. Veamos un video explicativo del funcionamiento de este novedoso sistema de proyección láser.
Light Touch posee entrada para conector mini USB y otra entrada de video compuesto a través de un plug de 2,5 milímetros. De este modo, las posibilidades de aplicación de este mini-proyector son ilimitadas al poder ser conectado a cualquier punto de generación de imágenes o al aprovechar su propia capacidad de ejecutar formatos interactivos multimedia. Por último, cabe comentar que el sistema infrarrojo se encarga de monitorear en forma constante el sector de proyección de la imagen a la espera de cualquier acción por parte del usuario. La intervención es detectada, interpretada y comprendida en coordenadas que le indican al sistema el punto donde se produjo el toque. Como si todo esto fuera poco, el sistema permite la posibilidad de una operación multi-touch, es decir, puede contemplar varios toques simultáneos sobre la misma área. Esto permite la vistosa propiedad de “pisar y arrastrar” elementos dentro del área de trabajo de la imagen.
Lo vimos en NeoTeo
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Detienen la luz 1.5 segundos
Todos quedamos sorprendidos cuando aprendemos que no existe nada que pueda viajar a una velocidad superior a la de la luz. Desafiando el sentido común, y por más que pongamos toda la energía que se nos ocurra en ello, es imposible hacer que algo viaje a más de 315.400 mil kilómetros por segundo, (la velocidad de la luz en el vacío). Sin embargo, un rayo de luz puede ir a menor velocidad que esa.
Si el medio que atraviesa posee determinadas propiedades, la luz puede desplazarse a velocidades ligeramente menores. De hecho, ese fénomeno es el que explica los espejismos o la forma en que una cuchara semi sumergida en un vaso con agua parece quebrarse. Los materiales semitransparentes -como el agua o el plástico- pueden hacer que la luz “frene”, causando la refracción.
Llevando este concepto al extremo, en los últimos años varios científicos han logrado retardar la velocidad de la luz hasta llegar a detenerla por completo. En general, ha sido posible detener un rayo de luz por completo durante unas pocas millonésimas de segundo. Una vez “liberado”, el rayo continúa su camino como si nada hubiese pasado, conservando tanto su energía como su fase. En los últimos días, el equipo dirigido por Lene Hau ha logrado detener la luz durante un segundo y medio. A pesar que en nuestra escala temporal ese lapso de tiempo puede parecer pequeño, a escala atómica es prácticamente una eternidad. De hecho, este experimento ha sido catalogado por los físicos como un verdadero hito en la historia de la ciencia. Es muy posible que -luego de realizar varios experimentos más- este descubrimiento haga posibles ordenadores y sistemas de comunicación de datos mucho más rápidos y seguros que los disponibles actualmente.
El equipo de Hau trabaja en este tipo de proyectos desde hace años. En 2007 tuvieron sus cinco minutos de fama en los medios de todo el mundo al lograr que un rayo de luz “viajase” a solo 60 kilómetros por hora, al hacerlo pasar por un gas cuyo principal componente era sodio helado. Lejos de conformarse con ese éxito, los científicos siguieron investigando hasta dar con una sustancia capaz de detener por completo la luz. Para ello, enfriaron un gas atrapado magnéticamente en átomos de sodio hasta casi el cero absoluto, cerca de los -273 grados centígrados. Si bien en circunstancias normales este material es opaco a la luz, iluminándolo adecuadamente con un laser especiasl se vuelve lo suficientemente transparente como para ser atravesado por otro rayo láser. Los físicos llaman a este fenómeno “transparencia inducida por electromagnetismo. ” Lo que descubrió Lene Hau es que si el primer láser se apaga mientras que el segundo está atravesando el gas, este se detiene por completo, reanudando su viaje -intacto- cuando se lo vuelve a iluminar.
Una de las aplicaciones más interesantes de este fenómeno podría ser la construcción de memorias para los ordenadores cuánticos. Dado que tanto la energía de la luz como su fase se conservan, puede utilizarse cada rayo como un elemento de memoria. Obviamente, habrá que investigar durante años antes que de este descubrimiento pueda derivarse alguna aplicación práctica, pero el potencial que tiene dicho descubrimiento para la informática del futuro es enorme.
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