COMUNICACIONES ÓPTICAS

COMUNICACIONES ÓPTICAS

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Far far away, behind the word mountains, far from the countries Vokalia and Consonantia, there live the blind texts.

¿De qué se trata esta línea de investigación?

Los enlaces de comunicación óptica de espacio libre (FSO, por sus siglas en inglés) flexibles, rápidos y seguros se están convirtiendo en una necesidad para las conexiones de alta velocidad de datos a los enlaces de fibra óptica de red troncal. Como el acceso de los servicios de voz y datos a las autopistas de comunicación requiere más ancho de banda, los proveedores de la red requieren métodos más nuevos y confiables para proporcionar acceso de última milla a los usuarios finales. Del mismo modo, enlaces privados seguros punto a punto en áreas urbanas, acceso a Internet en áreas rurales y, sobre todo, enlaces rápidos y reconfigurables para sitios de emergencia y primeros auxilios – todos ellos de urgente necesidad en Chile – hacen que FSO sea cada vez más una alternativa conveniente para la interconexión de alta velocidad. Los sistemas FSO usan fuentes ópticas espacialmente coherentes y transportan la información modificando una o más propiedades de la luz, por ejemplo, intensidad, fase, polarización, momento angular orbital o una combinación de los mismos. La turbulencia atmosférica sigue siendo uno de los desafíos más importantes que enfrentan los sistemas FSO. La falta de homogeneidad del índice de refracción a lo largo del volumen de propagación óptica – inducida por un proceso de transferencia de calor influenciado por causas naturales y, a veces, provocadas por el hombre – introduce distorsiones de fase aleatorias a un haz óptico de propagación, observado en fluctuaciones de intensidad (titilación) y deambular.

Aquí, proponemos estudiar la comunicación FSO por medio de sistemas basados ​​en el momento angular orbital (OAM) y la óptica adaptativa (AO). Hasta donde tenemos conocimiento, no existe una evaluación experimental publicada de los sistemas FSO-AO en la turbulencia atmosférica utilizando métricas de comunicaciones. En particular, buscamos: (i) propagación y detección del rayo láser en atmósfera turbulenta de largo recorrido, (ii) mediciones de la turbulencia atmosférica en trayectorias ópticas horizontales, (iii) vórtices ópticos y generación y análisis de OAM, (iv) modos láser especiales para comunicaciones, interconexiones y manipulación biológica, (v) análisis de fase óptica utilizando óptica difractiva y sensores Shack-Hartmann, (vi) codificación OAM de alta dimensionalidad para comunicaciones láser de espacios libres de gran ancho de banda, y (vii) óptica adaptable ad-hoc para fibra y comunicaciones ópticas de espacio libre. A medida que progrese nuestra investigación sobre estos temas, comenzaremos a estudiar el problema de las comunicaciones cuánticas FSO de dimensión superior, es decir, el uso de fotones individuales para transmitir y codificar información o establecer QKD entre partes distantes. Este objetivo requerirá usar los resultados obtenidos por las líneas de investigación Luz Cuántica y Fuentes Nuevas de Luz. Drs. J. Anguita, G. Lima, A. Delgado y B. Seifert colaborarán en estos temas de investigación.

Grupos que desarrollan investigación en esta línea

Comunicaciones Ópticas

Profesor Jaime Anguita

Procesamiento de Información Cuántica

Profesor Gustavo Lima

Óptica No Lineal y Óptica Cuántica

Profesor Birger Seifert

Física Cuántica

Profesor Aldo Delgado

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