Un nuevo tipo de fotodetectores de silicio que fue inventado por físicos de Canadá y Reino Unido podría ayudar a asegurar que la Internet no se detenga debido al constante incremento de descarga de datos en línea. Este dispositivo, que podría construirse utilizando técnicas de fabricación de chips existentes, aliviaría la presión sobre los centros de datos de la Web mediante la apertura de una nueva gama de frecuencia en comunicaciones ópticas.
El mayor uso de los medios sociales, el video streaming y otras aplicaciones de datos pesados está en rápido aumento en Internet. La firma de tecnología Cisco Systems dice que el tráfico mundial de Internet aumentó más de cinco veces entre 2008 y 2013, y se espera que se incremente en un factor de tres hasta el 2018. Este aparentemente insaciable apetito de los servicios en línea ejerce presión sobre el hardware del que se compone Internet, y en particular los centros de datos de gran tamaño que enrutan los bits y bytes entre ordenadores de todo el mundo.
El aumento de la demanda
Hasta ahora, las empresas que operan este tipo de centros de datos han tendido a utilizar el cableado eléctrico para vincular los miles de servidores que emplean, pero muchos ahora están reemplazando su cableado con cables de fibra óptica. Esta fibra tiene ventajas con respecto al de cobre, que incluyen menores pérdidas a grandes distancias, no recoge las interferencias electromagnéticas y, sobre todo, su mayor ancho de banda. Sin embargo, sostienen los investigadores, incluso la tecnología de fibra actual podría ser copada por la creciente demanda de los usuarios dentro de una década o dos.
Andrew Knights de la Universidad McMaster de Ontario y Jason Ackert de la Universidad de Southampton en el Reino Unido, han construido y probado un fotodetector que está diseñado para satisfacer esa demanda mediante el aumento de la gama de longitudes de onda que se pueden utilizar para enviar datos. Este fotodetector es un dispositivo que convierte los pulsos de luz enviados por un cable de fibra óptica en señales eléctricas que sirven como entrada para procesadores de ordenador. La mayoría de los cables de corriente funcionan en bandas centradas en 1,3 o 1,5 m, y transmiten datos a través de aproximadamente 100 canales diferentes dentro de cada banda - con cada canal que corresponde a una longitud de onda ligeramente diferente. El nuevo dispositivo, según los investigadores, puede ayudar a abrir al menos otros 100 canales al operar en longitudes de onda más largas, explotando una banda situada en la región del infrarrojo medio en alrededor de 2 micras.
Los fotodetectores que operan a longitudes de onda de infrarrojo medio ya se han construido a partir de materiales distintos al silicio, pero estos dispositivos tienen desventajas, señalan. Los detectores de germanio-estaño, por ejemplo, operan con demasiada lentitud, y producen pequeñas corrientes eléctricas, mientras que los detectores basados en semiconductores III-V son difíciles de integrar en los circuitos de silicio.
Pero los investigadores han demostrado que su dispositivo genera una respuesta eléctrica fiable en longitudes de onda entre 1,96 y 2,5 micras, aunque con una menor sensibilidad que los detectores de silicio similares que funcionan a 1,55 micras. También expusieron el dispositivo a la salida de un diodo láser 1,96 micras, mostrando que a esta longitud de onda podría funcionar sin errores a velocidades de más de 20 gigabits por segundo, más que cualquier otro fotodetector en esta longitud de onda, informaron los investigadores.