Un equipo logra controlar la velocidad de la luz en fibras ¨®pticas a temperatura ambiente

Las redes de comunicaciones totalmente ¨®pticas en las que la informaci¨®n fluye a velocidades muy cercanas a la de la luz, un sue?o de la electr¨®nica actual, est¨¢n un paso m¨¢s cerca tras los resultados de experimentos realizados en Lausana (Suiza) en los que la luz que viaja por las fibras ¨®pticas puede frenarse o acelerarse a voluntad sobre una mesa de laboratorio. Los investigadores Luc Th¨¦venaz (suizo y director del equipo), Miguel Gonz¨¢lez Herr¨¢ez (espa?ol y profesor de la Universidad de Alcal¨¢ de Henares) y Kwang Yong Song (coreano) est¨¢n todav¨ªa perfeccionando su m¨¦todo, que se basa en el efecto Brillouin (la interacci¨®n de la luz con ondas ac¨²sticas), estudiado por primera vez en 1920 por el f¨ªsico franc¨¦s Leon Brillouin y que no encontr¨® apenas aplicaci¨®n hasta la aparici¨®n del l¨¢ser y la fibra ¨®ptica. Han publicado ya los interesantes resultados de su trabajo, que est¨¢ siendo seguido de cerca por la comunidad fot¨®nica, en las revistas Applied Physics Letters y Optics Letters (el ¨²ltimo art¨ªculo el pasado mes de agosto).

En experimentos de luz r¨¢pida el pico del pulso sale de la fibra al mismo tiempo que entra

Gonz¨¢lez explica c¨®mo hacen los experimentos: "Un l¨¢ser que se propaga en sentido contrario a la se?al por la fibra ¨®ptica agita el medio y genera una resonancia. Cuanto m¨¢s se agita el medio m¨¢s lenta va la luz".

En los ¨²ltimos a?os, en este ¨¢rea se han conseguido hacer toda clase de manipulaciones de la luz, incluso pararla, pero siempre en medios especiales, como gases at¨®micos ultrafr¨ªos o s¨®lidos cristalinos refrigerados y en longitudes de onda lejanas de las utilizadas en comunicaciones.

Hace justo 100 a?os que Einstein estableci¨® que un cuerpo no puede desplazarse a una velocidad mayor que la de la luz en el vac¨ªo, la famosa constante c, muy cercana a los 300.000 kil¨®metros por segundo.Los experimentos de luz r¨¢pida, con pulsos de luz en medios resonantes, no contradicen, aunque pueda parecer lo contrario a primera vista, el postulado de Einstein. Aunque los efectos son espectaculares, ya que se pueden conseguir velocidades superlum¨ªnicas de propagaci¨®n e incluso velocidades negativas (el pico del pulso sale de la fibra antes de entrar en ella) la transmisi¨®n de informaci¨®n nunca se ha podido hacer a una velocidad mayor que la de la luz, recuerda Gonz¨¢lez.

Lo que m¨¢s interesa en este caso tiene que ver con la aplicaci¨®n en la redes de comunicaciones ¨®pticas. Poder controlar la velocidad de la luz que va por las fibras permite pensar en hacer redes totalmente ¨®pticas. Con la tecnolog¨ªa actual, explica el cient¨ªfico espa?ol, en los cruces o nodos de encaminamiento (enrutadores) de las redes, donde se dirige la informaci¨®n de un punto a otro, las se?ales luminosas no pueden ser almacenadas, dirigidas o procesadas sin transformarse previamente en se?ales el¨¦ctricas, mucho m¨¢s lentas. Este proceso puede dividir hasta por 10 la velocidad de transferencia de la informaci¨®n.

En un red totalmente ¨®ptica, en los nodos, como en los cruces donde los autom¨®viles deben de disminuir su velocidad e incluso parar en los sem¨¢foros antes de girar o seguir derechos, la velocidad de la informaci¨®n debe poder ser regulada. Un enrutador totalmente ¨®ptico deber¨ªa disponer necesariamente de un buffer, un componente de almacenamiento ¨®ptico temporal para poder sincronizar los paquetes de informaci¨®n, y el m¨¦todo de frenar la luz de los cient¨ªficos de la Escuela Polit¨¦cnica Federal de Lausana es una soluci¨®n.

?stos han demostrado que puede controlarse ¨®pticamente la velocidad de la luz en una fibra ¨®ptica, a temperatura ambiente y a cualquier longitud de onda, incluyendo las longitudes de onda de las comunicaciones por fibra ¨®ptica. Hasta ahora han conseguido reducir hasta cuatro veces la velocidad de los pulsos de luz (71.000 kil¨®metros por segundo) e incrementarla hasta infinito (el pico del pulso sale de la fibra al mismo tiempo que entra) pero creen que lo m¨¢s interesante para su aplicaci¨®n son las velocidades m¨¢s lentas. Todav¨ªa existen algunos problemas a solucionar, sin embargo, ya que q uieren incrementar el ancho de banda que alcanzan (la capacidad de transmitir informaci¨®n) que es todav¨ªa demasiado baja.