Nova Tecnologia Aprimora Jogos e Reuniões Online
Matéria publicada em 4 de outubro de 2023 no: https://www.ucf.edu/news/new-ucf-technology-could-reduce-lag-improve-reliability-of-online-gaming-meetings por By Robert Wells
A nova tecnologia pode reduzir o atraso e melhorar a confiabilidade dos jogos e reuniões online
Uma nova tecnologia desenvolvida pela equipe de pesquisadores da Faculdade de Óptica e Fotônica da Universidade da Flórida Central (UCF CREOL) e da Universidade da Califórnia, Los Angeles (UCLA), promete reduzir as interrupções causadas pelo atraso e melhorar a confiabilidade das comunicações online, seja em jogos virtuais ou reuniões globais.
A inovação em questão é uma classe inovadora de moduladores ópticos, apresentada em um estudo recentemente publicado na revista Nature Communications.
Esses moduladores podem ser comparados a interruptores de luz que controlam certas propriedades da luz que transporta dados em sistemas de comunicação óptica.
Os pesquisadores da UCF CREOL, Ehsan Ordouie e Sasan Fathpour, desenvolveram uma nova tecnologia para melhorar a comunicação óptica.
A comunicação por fibra óptica é fundamental para a infraestrutura digital, conectando servidores, elementos de armazenamento e comutadores em data centers, mas possui limitações relacionadas à largura de banda e à precisão da transmissão de dados.
Em particular, a dispersão das fibras ópticas e o ruído gerado pelos lasers semicondutores são limitações fundamentais que afetam a transmissão e a confiabilidade dos dados.
Os pesquisadores da UCF e da UCLA desenvolveram uma classe única de moduladores ópticos que abordam simultaneamente essas duas limitações.
Eles utilizaram a diversidade de fase e operações diferenciais para criar um “interruptor de luz” avançado que não apenas controla a transmissão de dados, mas também compara a quantidade e o timing dos dados em movimento no sistema, garantindo uma transmissão precisa e eficiente.
Um esquema 3D do novo dispositivo, conhecido como modulador eletroóptico de quatro fases, é mostrado.
Esse novo tipo de modulador, denominado “moduladores eletro-ópticos de quatro fases”, foi implementado em um substrato de niobato de lítio de filme fino, uma plataforma ultracompacta para aplicações fotônicas integradas, incluindo comunicação óptica.
O conceito de diversidade de fase e operações diferenciais já existia antes desta pesquisa e havia sido explorado pela equipe da UCLA.
No entanto, a novidade deste estudo está na capacidade de integrar essas operações em um único chip compacto, graças à plataforma de niobato de lítio de filme fino.
A pesquisa também teve origem em 25 anos de estudos sobre instrumentos de alongamento temporal, uma técnica de “câmera lenta” óptica desenvolvida na UCLA.
Essa técnica permitiu a criação de espectrômetros, câmeras, lidar, velocímetros, osciloscópios e outras inovações de alta velocidade.
O novo modulador eletro-óptico é resultado da busca por métodos melhores para codificar dados ultrarrápidos em um feixe de laser, possibilitando instrumentos de “câmera lenta” com alta largura de banda e alta sensibilidade.
A pesquisa envolveu uma análise detalhada do modulador eletro-óptico de quatro fases em um sistema de alongamento temporal, juntamente com a otimização da tecnologia para a largura de banda e eficiência de modulação eletro-óptica.
Além disso, foi explorada a aplicação do modulador em comunicações ópticas, demonstrando a capacidade de eliminar ruídos e dispersão comuns, melhorando a qualidade do sinal e o orçamento de potência em sistemas de comunicação óptica.
Embora o modulador proposto seja mais complexo do que os modelos convencionais, ele oferece vantagens significativas em termos de desempenho, representando um avanço notável na implementação prática de sistemas fotônicos. Isso abre novas possibilidades para comunicações e aquisição de dados mais rápidas e eficientes.
A pesquisa contou com a colaboração de vários pesquisadores, incluindo estudantes de doutorado e ex-alunos das instituições envolvidas e foi liderada pelo Dr. Sasan Fathpour, professor da CREOL da UCF e Ehsan Ordouie, que era estudante de doutorado durante o desenvolvimento da pesquisa.
Essa pesquisa representa um marco importante no avanço da tecnologia de comunicação óptica.
Colaboradores
Os coautores do estudo também incluíram Tianwei Jiang e Tingyi Zhou da Universidade da Califórnia, Los Angeles.
Os alunos de doutorado em óptica e fotônica da UCF, Farzaneh Juneghani e Mahdi Eshaghi.
E o ex-assistente de pesquisa de pós-graduação Milad Vazimali ’22PhD.
Credenciais de Pesquisador
Fathpour recebeu seu doutorado em engenharia elétrica pela Universidade de Michigan, Ann Arbor.
Ele ingressou no corpo docente da Faculdade de Óptica e Fotônica em 2008.
Ordouie era estudante de pós-graduação quando a pesquisa foi realizada e recebeu seu doutorado em óptica e fotônica pela UCF em 2023.
