Innovative space-division multiplexing fiber devices unleashed for signal

2024

AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACION

INV. COMPETITIVA PROYECTOS

Sales Maicas Salvador

El proyecto InnoFiber tiene como objetivo aplicar tecnologías de multiplexación por división espacial (SDM: Spatial Division Multiplexing) para mejorar el rendimiento de escenarios inalámbricos de fibra mediante nuevas técnicas de procesamiento de señales ópticas y el desarrollo de sistemas de sensores. SDM ha surgido como una solución prometedora para abordar las limitaciones de capacidad actuales en las comunicaciones digitales. SDM establece rutas de luz independientes dentro de una sola fibra utilizando los diferentes núcleos de fibras multinúcleo (MCF) o los diferentes modos en fibras multimodo (MMF) o pocos modos (FMF), o una combinación de ambos. Esta innovación, caracterizada principalmente por su naturaleza compacta, ha atraído cada vez más atención, extendiéndose más allá de las comunicaciones ópticas digitales de larga distancia. La utilización de estas nuevas fibras ha allanado el camino para la exploración de investigaciones en diversos campos emergentes. Estos abarcan interconexiones de centros de datos, computación óptica, imágenes, comunicaciones cuánticas, astrofotónica, detección de fibra óptica multiparamétrica y comunicaciones por radio inalámbricas de fibra (incluidas redes de acceso por radio y procesamiento de señales de radiofrecuencia (RF)). Particularmente dignas de mención son las últimas áreas de aplicación en las que las fibras SDM no solo facilitan la entrega de canales de datos paralelos, sino que también permiten el procesamiento de señales ópticas/de microondas y capacidades de detección avanzadas. Esta mejora es notablemente significativa en comparación con las arquitecturas actuales que utilizan haces de fibras monomodo (SMF) estándar. Como imaginamos en InnoFiber, tanto el procesamiento de señales ópticas/de microondas como la detección multiparamétrica se pueden aprovechar durante la distribución de la señal a lo largo del enlace de fibra SDM o en puntos específicos del sistema a través de dispositivos basados en fibra SDM. El proyecto se alinea con el desafío Mundo digital, industria, espacio y defensa. Se esfuerza por fortalecer las redes de comunicación óptica a través de técnicas de procesamiento SDM y sistemas avanzados de sensores remotos, fundamentales para sostener el Internet de las cosas (IoT), integral para el futuro de Internet y la Industria 4.0. Las tecnologías habilitadoras clave, como la transmisión de radio por fibra y las fibras SDM, desempeñan un papel fundamental no solo para avanzar más allá de los sistemas y redes móviles 5G, sino también para dar forma al concepto de ciudades inteligentes. Estas tecnologías permiten una conectividad constante de los ciudadanos a servicios inalámbricos, fomentando el desarrollo de infraestructuras de ciudades inteligentes. En este marco, los sistemas de sensores de fibra óptica, que fusionan fibra óptica y sistemas inalámbricos, tienen una importancia fundamental para facilitar el monitoreo continuo de las estructuras civiles, el transporte y el medio ambiente. Específicamente, nuestro objetivo general es aprovechar el paralelismo inherente de las fibras SDM para implementar diversas aplicaciones de procesamiento de señales y detección multiparamétrica. Estas aplicaciones contarán con propiedades únicas que superarán el estado actual del arte en términos de compacidad, diseño liviano, estabilidad del sistema, eficiencia energética, versatilidad y ancho de banda récord.