Hoje, as comunicações sem fio desempenham um papel cada vez mais importante em nossas vidas diárias. Para futuras comunicações sem fio de sexta geração (6G), os sistemas de comunicação híbridos que podem explorar as vantagens das tecnologias sem fio ópticas e de micro-ondas são essenciais. No entanto, os sistemas de comunicação híbridos tradicionais normalmente exigem um relé complicado para realizar várias operações, o que consumirá recursos adicionais de hardware/tempo/energia.
Em um novo artigo publicado em Light Science &Application , uma equipe de cientistas, liderada pelos professores Wei Xiang Jiang e Tie Jun Cui do State Key Laboratory of Millimeter Waves, School of Information Science and Engineering, Southeast University, China, e colaboradores desenvolveram um transmissor de luz para microondas baseado na metasuperfície variável no tempo opticamente programada para comunicações sem fio híbridas. Esse transmissor de metasuperfície é capaz de converter o sinal de luz para o domínio de micro-ondas diretamente, sem usar o processo de conversão descendente para banda base.

Mais interessante, um único sinal de luz projetado pode ser convertido em dois sinais de micro-ondas usando as características de dispersão da metasuperfície. Com base no transmissor luz-microondas, foi realizado um sistema de comunicação sem fio híbrido de canal duplo, que pode transmitir dois vídeos diferentes simultaneamente usando o esquema de multiplexação por divisão de frequência (FDM). O método e a técnica relatados abrirão novos caminhos para o desenvolvimento de sistemas de comunicação híbridos de baixo custo e baixa complexidade.

O transmissor híbrido é implementado por uma metasuperfície variável no tempo opticamente programada, que é construída através da integração heterogênea de um circuito de detecção fotoelétrico linear e de alta velocidade em uma metasuperfície programável reflexiva. O perfil de toda a plataforma é de cerca de 2 mm. Com esta estratégia de integração híbrida, o espectro de reflexão de micro-ondas da metasuperfície pode ser modulado pela intensidade da luz em alta velocidade, conseguindo assim a conversão e transmissão direta do sinal de luz para micro-ondas. Esses cientistas resumem o princípio operacional de seu transmissor híbrido:

"Nós projetamos uma metasuperfície variável no tempo opticamente programada para três propósitos em um:(1) para realizar a manipulação de microondas em tempo real pelo sinal de luz variável no tempo; (2) para realizar a conversão direta do sinal de luz para microondas com base no espectro controle; (3) para implementar o FDM usando a resposta de dispersão da metasuperfície para alcançar as transmissões de dados de canal duplo em um link de luz para microondas."

"Usando o transmissor, construímos ainda um sistema de comunicação sem fio híbrido de canal duplo, no qual dois vídeos diferentes podem ser transferidos do transmissor óptico para o receptor de microondas de forma simultânea e independente. Todo o processo de conversão de sinal pode ser concluído totalmente em uma única plataforma, sem quaisquer dispositivos de micro-ondas e componentes ópticos adicionais", acrescentaram.

"A técnica apresentada é capaz de implementar a comunicação por luz visível e comunicação por micro-ondas simultaneamente, o que pode ser usado para algumas aplicações típicas onde são necessários dois links de comunicação diferentes. comunicações sem fio 6G de espectro total", disseram os cientistas. + Explorar mais

Uma metasuperfície digital acionada opticamente para conectar a luz visível e as comunicações de micro-ondas