Investigadores del Instituto ITEAM de la Universidad Politécnica de Valencia y de la Universidad Técnica de Dinamarca han logrado un nuevo récord mundial dentro del campo de las telecomunicaciones. Este avance, publicado recientemente en la revista Optics Express, supone la continuación y consolidación de varios trabajos que han sido considerados recientemente como pioneros en el campo por la revista Science. Desde sus laboratorios de la Ciudad Politécnica de la Innovación, el Grupo de Comunicaciones Ópticas y Cuánticas del ITEAM ha desarrollado un dispositivo pionero para retardar el paso y la velocidad de la luz, un desfasador para señales de microondas que es capaz de operar en un margen enorme de frecuencias. Por el momento, han demostrado la capacidad de desfasar hasta 360º, es decir, lo máximo posible, en un ancho de banda de 0 a 50 GHz, aunque es potencialmente extensible hasta 100GHz.

“Hay investigaciones que habían conseguido desfasar 360º pero en un entorno muy pequeño, por ejemplo, de 1 Gigaherzio. Nuestro desfasador funciona en el rango más alto publicado nunca utilizando materiales semiconductores. Los desfasadores se utilizan para muchas aplicaciones, pero sobre todo para los conformadores de antenas y para los circuitos de microondas. Es una funcionalidad muy básica pero que es necesaria en la transmisión de señales; es como la sal en las comidas”, destacan José Capmany y Salvador Sales, investigadores del ITEAM.

Las aplicaciones del nuevo desfasador, gracias a que puede trabajar por ahora hasta los 50 GHz, son múltiples: desde satélites terrestres o radioastronomía hasta sistemas para radioenlaces de microondas, antenas de radar, comunicaciones Ultra Wide Band o aplicaciones de RF para automóviles. En cada una de ellas, este nuevo dispositivo permitiría mejorar el flujo de transmisión de la información, evitando la saturación y garantizando un funcionamiento óptimo de todo el sistema de comunicación; y todo ello con un único dispositivo capaz de funcionar en cualquier banda en vez de necesitar varios, uno para cada banda, como ocurre en la actualidad.

Asimismo, este nuevo dispositivo permite que las antenas, sin alterar su orientación física, redirijan su haz. “Muchas veces, por ejemplo en satélites o radares, lo que tenemos son arrays –conjuntos- de antenas. Si lo que queremos es modificar la dirección de apuntamiento -una funcionalidad esencial en aplicaciones de telecomunicación- esto se consigue modificando el desfase de las señales de microondas que van sobre la luz”. Al realizarlo sobre dispositivos semiconductores permitirá recibir o enviar señales barriendo rápidamente muchas zonas geográficas distintas. Con ello se consigue mayor flexibilidad y velocidad aprovechando además de forma más eficientemente la energía, lo que redunda en sistemas y redes de telecomunicación más sostenibles.
Integrado

Asimismo, entre las ventajas del desfasador desarrollado por el ITEAM, los investigadores han logrado reducir el número de componentes, lo que redunda en una menor necesidad de espacio en estaciones base, centrales o en equipos de a bordo como pueda ser un satélite.

“Se trata de un dispositivo integrado, mucho más estable, de pequeño tamaño, y que además permite un control externo mediante señal electrónica, pudiendo cambiar el desfase de forma muy rápida. Y, lo que es más importante, es capaz de operar en entornos de hasta 50 GHz y podremos hacerlo en 100GHz, lo que abarca todas las bandas existentes y futuras de comunicaciones”, destacan Salvador Sales y José Capmany.

El desarrollo de este desfasador se enmarca dentro del proyecto europeo GOSPEL, “Governing the Speed of Light”, financiado por el Séptimo Programa Marco Europeo de Investigación y Desarrollo (VII PM), en el ámbito de los Proyectos Europeos de Tecnologías Futuras y Emergentes.
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Referencias
•    "Wideband 360° microwave photonic phase shifter based on slow light in semiconductor optical amplifiers". Weiqi Xue, Salvador Sales, José Capmany, and Jesper Mørk. Optics Express, Vol. 18, Issue 6, pp. 6156-6163 (2010)
•    "Controlling the Velocity of Light Pulses". Robert W. Boyd and Daniel J. Gauthier. Science 326, 1074 (2009)
Fuente: UPV