Pesquisadores de todo o mundo estãotrabalhando em manãtodos para transferir dados na faixa de terahertz (THz), o que tornaria possí­vel enviar e receber informações mais rapidamente do que a tecnologia de hoje. Mas émuito mais difa­cil codificar dados na faixa THz do que na faixa de GHz atualmente usada pela tecnologia 5G. Um grupo de cientistas da Universidade ITMO demonstrou a possibilidade de modificar pulsos de terahertz para usa¡-los na transmissão de dados. Eles publicaram seus resultados em Relata³rios Cienta­ficos .

As empresas de telecomunicações em economias avana§adas estãocomea§ando a adotar o novo padrão5G, que fornecera¡ velocidades de transferaªncia de dados sem fio anteriormente impossa­veis. Enquanto isso, enquanto as empresas lana§am essa nova geração de redes de dados, os cientistas já estãotrabalhando em seu sucessor. "Estamos falando de tecnologias 6G", diz Egor Oparin, membro da equipe do Laborata³rio de a“tica de Faªmtossegundo e Femtotecnologias da Universidade ITMO. "Eles aumentara£o as velocidades de transferaªncia de dados entre 100 e 1.000 vezes, mas sua implementação exigira¡ que mudemos para a faixa de terahertz".

Hoje, uma tecnologia para transferaªncia simulta¢nea de vários canais de dados em um aºnico canal fa­sico foi implementada com sucesso na faixa de infravermelho (IR). Essa tecnologia ébaseada na interação entre dois pulsos de banda larga IR com uma largura de banda medida em dezenas de nana´metros. Na faixa de terahertz, a largura de banda desses pulsos seria muito maior - e, por sua vez, seria sua capacidade de transferaªncia de dados.

Mas cientistas e engenheiros precisara£o encontrar soluções para inaºmeras questões cruciais. Uma dessas questões tem a ver com garantir a interferaªncia de dois pulsos, o que resultaria no chamado trem de pulsos , ou pente de frequência, usado para codificar dados.

"Na faixa de terahertz, os pulsos tendem a conter um pequeno número de oscilações de campo; literalmente um ou dois por pulso", diz Egor Oparin. "Eles são muito curtos e parecem picos finos em um gra¡fico. a‰ bastante desafiador obter interferaªncia entre esses pulsos, pois são difa­ceis de se sobrepor".

Uma equipe de cientistas da Universidade ITMO sugeriu estender o pulso no tempo para que ele dure várias vezes mais, mas ainda seja medido em picos por

segundos. Nesse caso, as frequências dentro de um pulso não ocorreriam simultaneamente, mas se sucederiam sucessivamente. Em termos cienta­ficos, isso échamado de chilrear, ou modulação de frequência linear. No entanto, isso apresenta outro desafio: embora as tecnologias de chilrear sejam bastante bem desenvolvidas na faixa de infravermelho, faltam pesquisas sobre o uso da técnica na faixa de terahertz.

"Voltamos a s tecnologias usadas na linha de microondas", diz Egor Oparin, co-autor do artigo.

"Eles empregam ativamente guias de ondas de metal, que tendem a ter alta dispersão, o que significa que diferentes frequências de emissão se propagam em velocidades diferentes la¡. Mas na faixa de microondas, esses guias de ondas são usados ​​no modo aºnico ou, em outras palavras, o campo édistribua­do em uma configuração, uma faixa de frequência estreita e especa­fica e, em regra, em um comprimento de onda.Na³s pegamos um guia de onda similar de um tamanho adequado para a faixa de terahertz e passamos um sinal de banda larga por ele para que ele se propagasse em diferentes configurações. disso, o pulso ficou mais longo, mudando de dois para cerca de sete picossegundos, o que étrês vezes e meia mais. Essa se tornou a nossa solução ".

Ao usar um guia de ondas, os pesquisadores conseguiram aumentar o comprimento dos pulsos para uma duração necessa¡ria do ponto de vista tea³rico. Isso tornou possí­vel obter interferaªncia entre dois pulsos tocados que juntos criam um trem de pulsos. "O que éa³timo neste trem de pulsos éque ele exibe uma dependaªncia entre a estrutura de um pulso no tempo e no espectro", diz Oparin. "Portanto, temos forma temporal, ou simplesmente, oscilações de campo no tempo e forma espectral, que representa essas oscilações no doma­nio da frequência. Digamos que temos três picos, três subestruturas na forma temporal e três subestruturas correspondentes em usando um filtro especial para remover partes da forma espectral, podemos 'piscar' na forma temporal e vice-versa.banda terahertz ".