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Miércoles, 12 marzo 2014
Ingeniería

Hacia LEDs revolucionarios para comunicaciones ópticas subacuáticas

Se acaban de dar los primeros pasos en un ambicioso proyecto para desarrollar LEDs de parpadeo rápido que permitan acelerar de manera enorme las comunicaciones ópticas subacuáticas.

El equipo de Zhaowei Liu, profesor de ingeniería eléctrica en la Escuela Jacobs de Ingeniería de la Universidad de California en San Diego, ha ideado un nuevo metamaterial que permitirá mejorar de manera espectacular las comunicaciones ópticas subacuáticas.

Además, según las primeras estimaciones de eficiencia, esto es sólo el principio. El siguiente paso será aplicar esto en LEDs convencionales.

La velocidad de modulación (velocidad de parpadeo) en LEDs verdes y azules ha sido tradicionalmente un punto débil de los sistemas de esa clase. La modulación ultrarrápida es necesaria para aumentar la velocidad a la que la información puede ser enviada a través del agua, por ejemplo entre barcos y submarinos, buceadores y submarinos, sensores ambientales subacuáticos y vehículos sumergibles no tripulados, u otras combinaciones.

Una drástica mejora en la velocidad de modulación, podría conducir a sustituir los sistemas de comunicaciones acústicas subacuáticas en aplicaciones de corta distancia. Para ello se deben desarrollar LEDs verdes y azules con una velocidad de modulación mayor en uno o dos órdenes de magnitud que la de los LEDs actuales basados en el nitruro de galio.

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Los ingenieros eléctricos de la Universidad de California en San Diego han demostrado que algunos materiales artificiales pueden mejorar significativamente la velocidad de las comunicaciones ópticas subacuáticas. (Imagen: Grupo de investigación de Liu / Universidad de California en San Diego)

Las comunicaciones acústicas submarinas están limitadas por la relativamente baja velocidad de propagación del sonido, el escaso ancho de banda derivado de esa velocidad, y porque también pueden perturbar la vida cotidiana de ballenas, delfines y otras especies marinas.

En las comunicaciones ópticas subacuáticas, los datos se convierten de una señal eléctrica a una señal luminosa que viaja a través del agua desde una fuente de luz como un LED a un receptor óptico. Los LEDs azules y verdes ya se utilizan para transferir información a través del agua porque su luz es menos absorbida que la de otros colores.

Los metamateriales desarrollados por el equipo citado y que son sintéticos, o sea con propiedades que no se encuentran en la naturaleza, han sido especialmente diseñados para acelerar el proceso de generación de luz.

Con Liu han trabajado también Dylan Lu, Paul Yu y Eric Fullerton, de la Universidad de California en San Diego.

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