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Por Rafael Santiago Medina
San Juan, 4 dic (INS).- Todo apunta a que la fotónica reemplazará en el futuro próximo las computadoras y los dispositivos digitales basados en la electrónica que conocemos hoy.
La comunicación inalámbrica a una velocidad de decenas de terabytes por segundo, el procesamiento de datos a una velocidad de decenas de gigabits por segundo y los hologramas que crean imágenes tridimensionales en el aire, son solo algunos objetivos más próximos de la fotónica moderna.
La fotónica es un ámbito de la ciencia y la tecnología relacionado con los procesos de emisión de luz, su registro y el cambio de sus propiedades. Las tecnologías basadas en fotónica no se limitan a la transmisión óptica habitual y los discos ópticos, sino que también está presente en muchos otros dispositivos prometedores.
Las expectativas son que entre 10 a 20 años, suceda una revolución tecnológica con la fotónica que dará lugar a la aparición de sistemas fundamentalmente nuevos. En primer lugar, aparecerá una red digital pública con una velocidad de varios terabytes por segundo, sistemas de procesamiento de datos con una capacidad de información de decenas de gigabits por segundo, así como pantallas holográficas de gigapíxeles, tanto bidimensionales como tridimensionales.
Las ventajas clave de las tecnologías fotónicas dependen de las propiedades informativas de la luz. Los científicos de la MEPhI explicaron que la frecuencia propia de oscilación de las señales ópticas es miles de veces más alta que la de las señales de radio, por eso se puede cambiar sus parámetros de manera mucho más rápida.
De este modo, el espectro de frecuencias transmitidas por la señal de luz es extremadamente amplio. Un canal óptico puede transmitir, por ejemplo, la señal de todos los espectros de ondas de radio a la vez.
Ya existen las tecnologías que permiten grabar y reproducir el vídeo holográfico. Sin embargo, según los científicos de la MEPhI, estos sistemas todavía son carísimos y, además, son imperfectos. Por eso es necesario resolver una serie de problemas antes de su aplicación masiva. En particular, existen dificultades con la reproducción rápida de hologramas, así como con su transmisión a través de las redes digitales existentes.
Los métodos innovadores de transmisión y reproducción rápida de vídeo tridimensional de hologramas digitales se están todavía desarrollando y se asegura que el trabajo en este ámbito hará posible que para mediados de 2030 los sistemas holográficos comerciales con video tridimensional sean algo habitual.
Otra esfera prometedora es la fotónica de microondas, o radiofotónica, que explora las posibilidades de transmitir y procesar señales de radio mediante la luz.
Estos sistemas superan a los sistemas de radio convencionales en términos de resistencia a las interferencias intencionales, así como por sus características de ruido, peso y tamaño. Pero lo más importante es que tienen una gama de señales extremadamente ancha, más de 100 gigahercios.
Las muestras experimentales existentes de sistemas radiofotónicos pueden procesar las señales a unas velocidades inalcanzables para los medios electrónicos convencionales. Por ejemplo, realizan transformaciones de lo analógico a digital mil veces más rápido que los sistemas electrónicos existentes.
En el futuro, inevitablemente aparecerán dispositivos en los que la luz se utiliza para procesar señales de radio, o sea radares fotónicos. Además, aparecerá un radar de barrido electrónico activo (AESA) basado en fotónica, que permitirá rastrear con alta precisión objetivos de cualquier tipo a gran distancia. Estos dispositivos son mucho más ligeros y eficientes desde el punto de vista energético que sus análogos electrónicos.
En el futuro, los sistemas ópticos digitales que utilizan el procesamiento paralelo de señales ópticas espaciales podrán alcanzar una velocidad de hasta 100 gigabits por segundo en cuanto al trabajo con los datos. Por ejemplo, se trata del reconocimiento de imágenes o la codificación de información.
Se experimenta, además, con la creación de sistemas inteligentes de alta velocidad para el reconocimiento de imágenes visuales y que incrementará las capacidades de reconocimiento de imágenes de megapíxeles a una velocidad de más de diez mil fotogramas por segundo. Esto es cien veces más rápido que las capacidades potenciales de los análogos electrónicos. INS
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