Proyecto PUCV aborda el uso de tecnologías para mejorar la observación astronómica y las comunicaciones ópticas
Proyecto PUCV aborda el uso de tecnologías para mejorar la observación astronómica y las comunicaciones ópticas Diseñar y desarrollar redes neuronales ópticas capaces de medir y corregir el efecto de la turbulencia atmosférica que afecta tanto la observación astronómica astronómica como la comunicación comunicación óptica en espacio libre es el objetivo de un proyecto Fondecyt Fondecyt Regular recientemente adjudicado por el académico de la Escuela de Ingeniería Eléctrica Eléctrica y director del Laboratorio de Optoelectrónica (Optolab) de la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso, Esteban Vera.
El estudio, denominado DONNAS Diffractive Optical Neural Networks for Adaptive opticS, propone el diseño de redes neuronales basadas en;1] Sigue en página siguiente;0] Investigación propone soluciones ópticas innovadoras para enfrentar uno de los principales desafíos en astronomía y telecomunicaciones: la distorsión de la luz en la atmósfera. Mundo_Universitario i2 Si, //. Proyecto PUCV aborda el uso de tecnologías para mejorar la observación astronómica y las comunicaciones ópticas capas ópticas difractivas. Estas permiten corregir distorsiones atmosféricas sin depender de computación digital compleja, mejorando así la corrección en telescopios y comunicaciones láser, y ofreciendo una solución más compacta, de menor costo y con mayor eficiencia energética.
ÓPTICA ADAPTATIVA Y COMUNICACIONES ÓPTICAS Para 2030, Chile albergará dos de los tres telescopios extremadamente extremadamente grandes (ELTs), con aperturas superiores a los 25 metros, lo que consolidará su posición entre los líderes mundiales mundiales en observación astronómica. astronómica. En paralelo, el aumento sostenido sostenido de satélites en órbita terrestre terrestre ha impulsado el desarrollo de comunicaciones ópticas de alta capacidad. Esto hace cada vez más necesaria la implementación implementación de tecnologías capaces de transmitir grandes volúmenes de información de manera eficiente eficiente y segura, tanto en sistemas sistemas satelitales como terrestres. Ambas áreas enfrentan un desafío común: la turbulencia atmosférica, que distorsiona el trayecto de la luz y dificulta tanto la observación del universo universo como la transmisión de información mediante enlaces ópticos en espacio libre. Para abordar este problema, problema, la óptica adaptativa se ha convertido en una tecnología clave, ya que permite corregir en tiempo real las distorsiones causadas por la atmósfera.
Sin embargo, a medida que los telescopios telescopios aumentan de tamaño y las aplicaciones demandan mayores mayores velocidades, estos sistemas sistemas se vuelven más complejos, costosos y exigentes en términos SOLUCIONES DE NUEVA GENERACIÓN En este contexto, los investigadores investigadores del Optolab exploran y promueven el uso de técnicas de Deep Learning para mejorar mejorar el desempeño de estos sistemas. sistemas.
No obstante, el proyecto DONNAS da un paso más allá al plantear el desarrollo, testeo y validación de redes neuronales ópticas, capaces de realizar tareas como el sensado y la corrección corrección del frente de onda, reduciendo reduciendo o incluso eliminando la necesidad de procesamiento digital.
“Si bien hemos sido impulsores impulsores del uso de técnicas de lA para la mejora de los sistemas de óptica adaptativa, también sabemos sabemos que la electrónica impone un cuello de botella insoslayable para la medición y control de fenómenos fenómenos rápidos, como lo es la turbulencia atmosférica agregó Benjamín González, estudiante de Doctorado del Optolab involucrado involucrado en el proyecto. INTELIGENCIA ARTIFICIAL Para enfrentar este desafío, en el laboratorio se diseñarán elementos de óptica difractiva mediante técnicas de Inteligencia Inteligencia Artificial. Estos estarán compuestos compuestos por capas de películas holográficas fotosensibles, en las que se graban patrones generados generados por redes neuronales ópticas, ópticas, permitiendo que el propio dispositivo procese la información. información. Una vez integrado en el sistema óptico, este enfoque permitirá simplificar su arquitectura arquitectura y reducir significativamente significativamente las necesidades computacionales. computacionales.
González explica que “durante “durante las últimas décadas hemos visto una transición del uso del electrón hacia el fotón, ya sea Viene de 7Janterior 1 computacionales. ;1] Siguej página siguiente;0]. Proyecto PUCV aborda el uso de tecnologías para mejorar la observación astronómica y las comunicaciones ópticas 1 tos, eficientes y baratos señaló.
Las nuevas redes neuronales De esta forma, el proyecto busca avanzar hacia soluciones en almacenamiento CD, DVD, ópticas no solo serán probadas tecnológicas que respondan a Bluray como en transmisión y validadas en laboratorio, sino desafíos globales en astronomía de datos, con fibra óptica.
Lo también en condiciones reales, y comunicaciones, desarrolladas que falta ahora es el procesamediante observaciones en el e implementadas localmente miento de datos donde también cielo utilizando los telescopios desde la Región de Valparaíso. podemos utilizar fotones, que del Observatorio Espacial del Asimismo, seguirá contribuyenmediante manipulación óptica Campus Curauma.
Este cuenta do a la formación de estudianpermiten realizar cálculos comcon una estación óptica terrestes de pre y postgrado en áreas putacionales a la velocidad de tre construida con el Proyecto como inteligencia artificial y la luz.
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