Transmisores y receptores para comunicación óptica inalámbrica interior de alta capacidad
Autores: Wolny, Mikolaj; Muller, Eduardo; Tangdiongga, Eduward
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Transmisores y receptores para comunicación óptica inalámbrica interior de alta capacidad
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Telecomunicaciones
Palabras clave
Avances
Comunicación óptica inalámbrica
Tecnologías de transmisor
Receptor
Transmisión de alta capacidad
Transmisión de gran ángulo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 36
Citaciones: Sin citaciones
En este artículo, presentamos avances recientes en tecnologías de transmisores y receptores para la Comunicación Óptica Inalámbrica (OWC). OWC ofrece un espectro óptico muy amplio y libre de licencia, lo que permite una transmisión de muy alta capacidad. Además, OWC dirigido por haz es más eficiente en términos de energía y más seguro debido a la baja divergencia de la luz. Uno de los principales desafíos de OWC es la transmisión y recepción de ángulo amplio, ya que la ley de conservación de la etendue restringe la maximización tanto de la apertura como del campo de visión (FoV). En el lado del transmisor, utilizamos sistemas de microelectromecánica (MEMS) con vigas activadas por actuadores piezoeléctricos junto con micro-lentes de silicio para la dirección de un haz láser estrecho. Este diseño nos permitió demostrar experimentalmente al menos 10 Gbps de transmisión en un campo de visión completo de 100 grados. En el lado del receptor, mostramos el uso de una matriz de fotodiodos y un Circuito Integrado Fotónico (PIC) de Membrana de Indio-Fosfuro sobre Silicio (IMOS) con acoplador de rejilla superficial (SGC) y una matriz de SGC. Demostramos un campo de visión mayor de 32 grados y una recepción de 16 Gbps con la matriz de fotodiodos. El receptor PIC permitió recibir 100 Gbps de WDM con un solo SGC y 10 Gbps con una matriz de SGC que tenía 8 grados de FoV en el ángulo vertical y un FoV completo en el ángulo horizontal. Nuestros resultados sugieren que las soluciones presentadas aquí son escalables en términos de rendimiento y pueden ser adoptadas para futuros sistemas OWC de alta capacidad en interiores.
Descripción
En este artículo, presentamos avances recientes en tecnologías de transmisores y receptores para la Comunicación Óptica Inalámbrica (OWC). OWC ofrece un espectro óptico muy amplio y libre de licencia, lo que permite una transmisión de muy alta capacidad. Además, OWC dirigido por haz es más eficiente en términos de energía y más seguro debido a la baja divergencia de la luz. Uno de los principales desafíos de OWC es la transmisión y recepción de ángulo amplio, ya que la ley de conservación de la etendue restringe la maximización tanto de la apertura como del campo de visión (FoV). En el lado del transmisor, utilizamos sistemas de microelectromecánica (MEMS) con vigas activadas por actuadores piezoeléctricos junto con micro-lentes de silicio para la dirección de un haz láser estrecho. Este diseño nos permitió demostrar experimentalmente al menos 10 Gbps de transmisión en un campo de visión completo de 100 grados. En el lado del receptor, mostramos el uso de una matriz de fotodiodos y un Circuito Integrado Fotónico (PIC) de Membrana de Indio-Fosfuro sobre Silicio (IMOS) con acoplador de rejilla superficial (SGC) y una matriz de SGC. Demostramos un campo de visión mayor de 32 grados y una recepción de 16 Gbps con la matriz de fotodiodos. El receptor PIC permitió recibir 100 Gbps de WDM con un solo SGC y 10 Gbps con una matriz de SGC que tenía 8 grados de FoV en el ángulo vertical y un FoV completo en el ángulo horizontal. Nuestros resultados sugieren que las soluciones presentadas aquí son escalables en términos de rendimiento y pueden ser adoptadas para futuros sistemas OWC de alta capacidad en interiores.