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Un mundo más conectado gracias a la fotónica

El ámbito de la fotónica está ganando relevancia en los sistemas de comunicación. Unos investigadores demostraron la viabilidad de emplear la fotónica en satélites en órbita como parte de una red de comunicaciones más extensa.

Economía digital

En un futuro próximo, será necesario aumentar considerablemente la capacidad de los satélites de telecomunicaciones, no solo para abordar los retos de la Agenda Digital para Europa, sino también para ir a la par de la evolución vertiginosa de las comunicaciones terrestres en un mundo totalmente conectado. La tecnología actual de radiofrecuencia establece una relación lineal entre el tamaño, la masa y el consumo energético de las cargas útiles de telecomunicación y su capacidad. La fotónica, la disciplina científica dedicada a generar, detectar y manipular la luz (fotones), ha contribuido enormemente a la revolución de la tecnología de la información para aplicaciones terrestres. Se trata de la tecnología más prometedora para solventar los problemas a los que se enfrentan los satélites de telecomunicaciones gracias a la naturaleza compacta, ligera y de bajo consumo energético de los equipos de fibra óptica. El proyecto OPTIMA, financiado con fondos europeos, se propuso demostrar el concepto y los beneficios de una carga útil fotónica para satélites de telecomunicaciones. Su objetivo era aunar los esfuerzos de agentes industriales y académicos europeos de los sectores de las comunicaciones espaciales y terrestres. Los investigadores llevaron a cabo una campaña de selección de componentes de la carga útil que ayudarían a realizar pruebas ambientales predefinidas. El equipo de OPTIMA desarrolló un demostrador y, a continuación, diseñó módulos totalmente funcionales y los integró en función de un diseño integrado adecuado para una carga útil futura. Los investigadores probaron satisfactoriamente el rendimiento de la carga útil fotónica de OPTIMA, que cumplió con todas las normas de conformidad, caracterización y validación necesarias para que estuviera lista para las pruebas como prototipo en órbita. Asimismo, introdujeron una matriz de conmutación óptica durante la validación final del demostrador y descubrieron que tenía un bajo impacto en su rendimiento, aparte de la ligera reducción esperada en la ganancia de extremo a extremo.

Prototipo listo para ponerlo en órbita

El equipo de OPTIMA logró una primicia mundial al calificar un conmutador óptico altamente reconfigurable, modular y de alto nivel para un nivel de preparación tecnológica tan alto, cumpliendo así con los estrictos requisitos de las pruebas de vibraciones e impactos. Los investigadores demostraron, por primera vez, una cadena de convertidores multifrecuencia fotónicos lista para ser puesta en órbita, que funciona en las bandas Ka y V, en combinación con la conmutación óptica basada en las técnicas de multiplexación por división de longitud de onda. «Se requiere mucho trabajo para trasladar estos beneficios al mundo de las cargas útiles para telecomunicaciones, ya que todos los equipos fotónicos utilizados en aplicaciones terrestres deben adaptarse para soportar las vibraciones mecánicas durante el lanzamiento y perdurar durante quince años en el entorno adverso de una órbita geoestacionaria», comenta Javad Anzalchi, coordinador del proyecto en la división de Defensa y Espacio de Airbus.

Mirada al futuro

«La tecnología desarrollada por OPTIMA favorecerá la entrada sostenida de la fotónica en las cargas útiles de los satélites de telecomunicación, lo que permitirá mejorar más fácilmente la capacidad de los satélites multihaz de telecomunicaciones y capitalizará las inversiones en investigación para desarrollar enlaces coherentes de nueva generación entre satélites con componentes totalmente integrados y calificados», concluye Anzalchi.

Palabras clave

OPTIMA, fotónica, órbita, carga útil, satélites de telecomunicaciones, radiofrecuencia, Agenda Digital para Europa

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