La luz en forma de espiral generada por los rayos láser de electrones libres incrementa el volumen de transmisión de datos en fibra óptica.
La fibra óptica ha jalonado hitos importantes en los últimos años con tecnologías que incrementan la capacidad y la velocidad de transferencia de datos a través de las redes de FTTH. Otros avances se han centrado en la creación de redes de fibra óptica de baja latencia que minimizan los rebotes de los haces de luz al propagarse a través de la fibra, reduciendo el tiempo de demora en la propagación y transmisión de paquetes de datos dentro de la red. Pero por si no fuera suficiente, científicos del Nacional Accelerator Laboratory SLAC han descubierto un nuevo método para incrementar la transmisión de datos en fibra óptica mediante luz en espiral con rayos de electrones.
Esta técnica fue teorizada por primera vez en la década de 1990 y puesta en práctica con la proyección de rayos láser a través de máscaras de rejillas holográficas. Sin embargo, los resultados del proyecto de investigación del equipo de físicos del SLAC y la UCLA han demostrado que también es posible crear este tipo de luz con un rayo de electrones.
Los rayos láser de electrones libres tienen la particularidad de generar luz con mayor rango de longitud de onda y en pulsos relativamente cortos e intensos, brindando la posibilidad de generar luz de momento angular orbital en longitudes de onda de rayos X, de la misma manera que el láser de rayos X Linac Coherent Light Source –LCLS– usa los electrones para generar pulsos de rayos X.
Para crear luz en forma de espiral, el rayo no modulado de electrones interactúa con un láser polarizado lineal en un ondulador helicoidal enviando dos pulsos de forma simultánea, uno con electrones y el otro de luz láser a través del ondulador. Con la combinación de ambos pulsos se imprime un patrón de energía sobre los electrones que depende de su posición en el rayo láser concentrado.
Dicho haz de luz viaja longitudinalmente a través de un grupo de magnetos dinamizadores conocido como chicane, que hace que los electrones con más energía alcancen a los de menor energía reposicionándolos por compactación, dando como resultado un haz de luz de electrones microagrupado helicoidalmente en forma de espiral. Dicho haz de luz pasa a un segundo ondulador que hace moverse los electrones e irradiando luz con OAM en la frecuencia fundamental según un patrón en espiral.
Esta novedosa técnica de rayos X en espiral de alta intensidad desarrollada por los científicos de la SLAC abre la puerta a nuevas líneas de investigación orientadas a crear tecnologías que incrementen exponencialmente la velocidad y el volumen de transmisión de datos en fibra óptica.
Imágenes | vía Flickr –Greg Hayter– y SLAC
