El Instituto Físico-Técnico A.F. Ioffe de la Academia de Ciencias de Rusia (FTI) está desarrollando láseres de cascada cuántica que proporcionarán comunicación óptica atmosférica en condiciones árticas: en niebla, nevadas y fuertes vientos. Así lo informó a RIA «Novosti» el investigador científico principal del instituto, el profesor de la Academia de Ciencias de Rusia, Grigory Sokolovsky.
Hoy en día, en el Ártico solo se dispone de comunicación radiotelefónica y por satélite. Tender fibra óptica en la región es complicado y económicamente inviable. Una alternativa es la comunicación óptica atmosférica por haz abierto, sin cables: el receptor y el transmisor están en línea de visión directa e intercambian datos entre barcos, la costa o elevaciones. Los sistemas existentes con una longitud de onda de alrededor de 1,5 μm funcionan de manera estable en clima despejado, pero en la niebla la comunicación se degrada y desaparece.
La solución es cambiar a longitudes de onda de 4–5 u 8–12 μm, en las que la radiación pasa mucho mejor a través de la niebla y la precipitación. Esto requiere láseres de cascada cuántica: a diferencia de los diodos ordinarios, no tienen agujeros, solo electrones que, bajo la acción del voltaje, se mueven a través de los niveles cuánticos en capas nanométricas de la heteroestructura. La tecnología es compleja y aún requiere mejoras para la producción industrial.
Ya se han obtenido los primeros resultados prácticos: en otoño de 2025, en Sarov, especialistas del Centro Nuclear Federal Ruso (RFYaTs) — VNIIEF transmitieron y recibieron datos en condiciones reales a una velocidad de 0,1 Gbit/s utilizando un láser de cascada cuántica con una longitud de onda de aproximadamente 8 μm, que funciona a temperatura ambiente. El láser fue desarrollado en el Instituto Ioffe.
Además de la comunicación, estos láseres son aplicables para la detección remota de fugas en tuberías, el monitoreo de campos, el control de calidad del combustible y el análisis del aire exhalado en el diagnóstico médico. Según Sokolovsky, antes de un sistema de comunicación totalmente resistente a la intemperie, es necesario resolver los problemas de aumentar la potencia, la velocidad de modulación, crear receptores sensibles y sistemas de guía del haz; varios institutos de investigación rusos líderes se están uniendo al proyecto.
