Uma equipe de pesquisa do Optoelectronics Research Centre (Centro de Pesquisas em Optoeletrônica), na Universidade de Southampton, Inglaterra, construiu um cabo de fibra que é capaz de transportar dados a 99,7 por cento de vácuo a velocidade da luz, quase eliminando a latência presente na tecnologia de fibra óptica padrão. O resultado final desse experimento foi anunciado em um artigo da Nature, mais precisamente na publicação de Fotônica do grupo.
No documento, foi revelada e detalhada a construção de um cabo com um núcleo oco e um revestimento interno especial que anula boa parte da refração da luz, o que permite a transmissão de até 10 Tb de dados por segundo, velocidade mil vezes maior que a alcançada pelos cabos de fibra óptica comuns atuais.
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Os princípios para que tamanho avanço fosse obtido
A Física apresenta fundamentos de ótica que ajudam a compreender o avanço dos pesquisadores ingleses. A partir do conhecimento sobre a luz e seu comportamento, entende-se que ela se comporta ora como onda — quando se propaga no vácuo —, ora como partícula — quando incide sobre uma superfície. Soma-se a isso o entendimento sobre refração, que é o fenômeno da passagem da luz por meios diferentes, responsável por alterar sua velocidade.
A luz, enquanto teto de velocidade absoluta no nosso universo, se desloca a uma velocidade bem próxima de 300.000 quilômetros por segundo, quando no vácuo. Em outros meios, todavia, essa velocidade é reduzida em função das barreiras ao avanço das partículas. No ar, meio com índice de refração baixa, a velocidade da luz cai muito pouco; já na água, chega a 70% do valor observado no espaço. Na sílica, material presente no interior das fibras ópticas comuns, a refração é tamanha que a velocidade da luz chega a 30% da velocidade referencial da luz no vácuo.
A aplicação dos princípios físicos em um revolucionário cabo de fibra óptica
A ideia de fazer uso de meios mais eficientes, como o ar e o vácuo, para propagação de pulsos de luz não partiu dos pesquisadores em Southampton, nem ao menos é recente, uma vez que as definições da ótica que levaram a ela já existem há muito tempo, com os primeiros experimentos com fibras datando do século XIX. Foram, no entanto, os experimentos na universidade britânica que conseguiram sucesso em reduzir enormemente a latência na transmissão de dados através do confinamento da luz em um núcleo central de ar.
Ao mesmo tempo em que trazia os maiores benefícios ao experimento, o ar, com sua refração envolvida, sempre foi uma barreira graças às dificuldades que os pulsos luminosos enfrentavam em mudanças de direção, como curvas e torções sofridas pelos cabos. Neste ponto entra o grande trunfo da pesquisa: foram posicionados ao longo dos cabos de núcleos ocos anéis sensíveis à luz, que contribuem ativamente para a propagação da luz, sem desacelerá-la.
Com transmissão de dados extremamente veloz e perdas mínimas (na faixa de 3,5 dB/Km), o cabo desenvolvido representou a primeira demonstração de transmissão de dados usando WDM (Multiplexação por Divisão de Comprimento de Onda) a 99,7% da velocidade da luz. A comparação dessa tecnologia com as fibras ópticas padrão esbarra na necessidade de superar longas distâncias, sendo ainda mais vantajosas o uso de soluções convencionais em aplicações comerciais em geral. O que se pode esperar é que em breve se torne acessível a data centers de grande porte, que terão seus servidores e supercomputadores conectados à altíssima velocidade de 10 Tbps.
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