De wildgroei aan draadloze apparaten kan het dagelijks leven gemakkelijker maken, maar hun signalen verdringen een toch al beperkt aantal beschikbare radiofrequenties die draadloze communicatie mogelijk maken. Een onderzoeker van de Universiteit van Georgia wil het spectrum optimaal benutten door fotonica te gebruiken, de wetenschap van het creëren, licht detecteren en manoeuvreren.

Mable Fok, een assistent-professor engineering die ook leiding geeft aan het Lightwave and Microwave Photonics Research Laboratory van de universiteit, ontving een National Science Foundation CAREER Award om te onderzoeken hoe fotonica kan worden gebruikt om ongebruikte gaten in het radiofrequentiespectrum te identificeren en te benutten.

Het spectrum wordt gebruikt om alles, van draadloze persoonlijke apparaten zoals mobiele telefoons en computers tot medische systeemtechnologieën en nationale verdedigingsmechanismen voor de veiligheid, soepel te laten verlopen. Maar met het steeds toenemende aantal technologieën dat afhankelijk is van de frequenties, de ruimte op het spectrum is krap.

"Fundamenteel, dit spectrum is alles wat we hebben, "Zei Fok. "Meer ruimte kunnen we niet creëren. Maar we kunnen goed gebruik maken van wat we hebben."

Alle applicaties die afhankelijk zijn van het spectrum zijn niet de klok rond in gebruik, kortstondige kansen bieden voor anderen om hun ruimte op het spectrum te gebruiken. Maar er is momenteel geen manier om snel te identificeren welke frequenties niet worden gebruikt, dat is waar Fok's onderzoek om de hoek komt kijken.

Fok gaat fotonica-technologieën gebruiken om snel het spectrum te scannen en frequenties te vinden die niet in gebruik zijn. Eenmaal geïdentificeerd, die hiaten kunnen worden gebruikt om te voldoen aan de radiofrequentiebehoeften van verschillende apparaten. Fok's schema stelt het apparaat niet alleen in staat om tegelijkertijd te praten en te luisteren op dezelfde frequentie, maar het stelt het apparaat ook in staat om "slim" genoeg te zijn om te ontsnappen aan interferentie en storingen.

Geïnspireerd door de glazen mesvis, een kleine elektrische zoetwaterfamilie van vissen die mensen soms als huisdier houden in aquaria, Fok's onderzoek zal een apparaat creëren om op dezelfde manier te ontsnappen aan de storingsfrequentie als de vis. De vissen gebruiken wat bekend staat als een jamming-vermijdingsreactie, of JAR, om te voorkomen dat hun elektromagnetische signalen interfereren met die van andere mesvissen om hen heen.

"Wat als we hetzelfde algoritme kunnen lenen en toepassen op ons radiofrequentiesysteem?" zei Fok. "Als iemand ons signaal probeert te storen, we kunnen gewoon naar een andere plek verhuizen die niemand gebruikt."

Fok gaat de NSF-subsidie ​​ook gebruiken om een ​​educatieve app te ontwikkelen waarmee mensen meer te weten komen over het vakgebied van fotonica. De meeste mensen kennen glasvezelkerstbomen en snel internet, ze zei, maar dat is typisch waar het begrip van het publiek van de opkomende technologie eindigt. Maar fotonica biedt een kleinere, efficiënter en goedkoper alternatief voor traditionele elektronica. Bijvoorbeeld, elektrische kabels zijn geschikt voor, zeggen, 10 mensen die informatie willen verzenden terwijl glasvezel aanzienlijk meer kan bedienen in minder ruimte.