La luz laser compleja para mejorar la seguridad en las comunicaciones

Un equipo del Instituto de Física Interdisciplinaria y Sistemas Complejos (IFISC, organismo mixto del CSIC y la Universidad de las Islas Baleares) y la Universidad Pompeu Fabra plantean considar los beneficios de la luz láser «irregular y compleja» en aplicaciones como las comunicaciones cifradas, los sensores remotos, la generación de números aleatorios o el procesamiento óptico de información.

Los autores apuntan esta propuesta en un artículo publicado enReviews of Modern Physics, donde se presenta a estos láseres como una posible solución práctica a problemas del área de seguridad en las telecomunicaciones o el procesamiento de información.

En general, los láseres sirven como fuentes de luz en numerosas aplicaciones, desde las comunicaciones por fibra óptica y el almacenamiento de datos –DVD, blu-ray– hasta la medicina. Entre ellos, los diodos láser o láseres de semiconductor representan el 50% del total del volumen de ventas.

Este tipo de láseres, que cumplieron los 50 años en 2012, son muy eficientes, fiables, de volumen reducido y, sobre todo, son económicos. Pero presentan una característica «molesta»: cuando un diodo láser recibe la luz de otro, a menudo responde con una emisión de luz, cuya intensidad varía de manera errática e irregular.

Esta emisión compleja se produce por dos razones. Por un lado, porque la respuesta del láser no es proporcional a la luz que le llega –es una respuesta no lineal– y, de la otra, porque la luz tarda un cierto tiempo al viajar del láser emisor al láser receptor. Es decir, hay un retraso.

Este es el tema que han tratado los investigadores, que en su trabajo ofrecen una visión general de una nueva infraestructura tecnológica basada completamente en el uso de luz compleja.

Según los expertos, esta infraestructura está llamada a resolver muchos de los retos actuales en sistemas de comunicaciones y tecnologías de la información, incluyendo la privacidad, la eficiencia computacional y el consumo de energía. Los avances en este campo muestran que es posible crear un nuevo paradigma basado en la fotónica funcional compleja.  

Referencia bibliográfica

Soriano, M.; García-Ojalvo, J.; Mirasso, C. & Fischer, I. «Complex photonics: Dynamics and applications of delay-coupled semiconductors lasers». Reviews of Modern Physics 85: 421-470, 2013. DOI: 10.1103/RevModPhys.85.421.