Investigadores han desarrollado una técnica basada en aprendizaje automático para mitigar la divergencia del haz en sistemas de comunicación inalámbrica que emplean el momento angular orbital (OAM) de la luz. Esta divergencia es un desafío significativo en la transmisión a larga distancia, ya que provoca una pérdida de información y una degradación de la calidad de la señal. La nueva estrategia permite mantener la integridad de los modos OAM a lo largo de la propagación, mejorando la fiabilidad de estos sistemas.

Los sistemas de comunicación basados en OAM prometen un aumento sustancial de la capacidad de transmisión de datos al utilizar múltiples modos OAM como canales independientes. Sin embargo, la propagación atmosférica y la distancia hacen que el haz se expanda y los modos OAM se mezclen, dificultando la detección precisa en el receptor. La solución propuesta emplea un algoritmo de aprendizaje automático para predecir y corregir dinámicamente la distorsión del frente de onda causada por la divergencia, optimizando la recuperación de la señal.

El método implica el uso de un modulador de luz espacial (SLM) en el transmisor para pre-compensar la divergencia esperada y un SLM en el receptor para corregir las distorsiones residuales. El algoritmo de aprendizaje automático se entrena con datos de propagación en tiempo real para ajustar los patrones de fase aplicados por los SLM, asegurando que los modos OAM lleguen al receptor con la menor distorsión posible. Esta aproximación adaptativa es crucial para entornos dinámicos y distancias variables.

Este avance es fundamental para el despliegue práctico de las comunicaciones inalámbricas basadas en OAM, abriendo la puerta a redes de alta capacidad en escenarios como la comunicación satelital o entre edificios. La capacidad de compensar eficazmente la divergencia del haz no solo mejora la eficiencia de la transmisión, sino que también extiende el alcance efectivo de estos sistemas, consolidando el OAM como una tecnología clave para la próxima generación de comunicaciones ópticas.