La "óptica en un chip" del MIT podría revolucionar la tecnología de las telecomunicaciones y la información - Calendae | Informática, Electrónica, CMS, Ciberseguridad

La «óptica en un chip» del MIT podría revolucionar la tecnología de las telecomunicaciones y la información

Hola, un placer verte por aquí. Soy Simón Sánchez y en esta ocasión te voy a hablar sobre La «óptica en un chip» del MIT podría revolucionar la tecnología de las telecomunicaciones y la información

En un trabajo que podría conducir a dispositivos, sistemas y aplicaciones completamente nuevos en informática y telecomunicaciones, los investigadores del MIT están acercando un paso más al mercado el objetivo largamente buscado de «óptica en un chip».

En la edición inaugural de enero de 2007 de la revista Nature Photonics, el equipo informa sobre una nueva forma de integrar circuitos fotónicos en un chip de silicio. Agregar la potencia y la velocidad de las ondas de luz a la electrónica tradicional podría resultar en un rendimiento del sistema inconcebible solo con medios electrónicos.

La invención del MIT permitirá la producción en masa de estos dispositivos integrados por primera vez. Y, dependiendo del crecimiento de la industria de las telecomunicaciones, los nuevos dispositivos podrían tener demanda dentro de cinco años, dijo.

La nueva tecnología también habilitará supercomputadoras en un chip con capacidades únicas de alta velocidad para procesamiento de señales, espectroscopia y pruebas remotas, entre otros campos.

«Este avance posibilita redes de comunicación entre chips y entre chips que resuelven los problemas de cableado de los chips y las arquitecturas informáticas actuales», dijo Franz X. Kaertner, profesor de ingeniería eléctrica e informática.

Además de Ippen y Kaertner, otros miembros del equipo del MIT son Tymon Barwicz (PhD 2005), Michael Watts (PhD 2005), los estudiantes graduados Milos Popovic y Peter Rakich, y Henry I. Smith, profesor de ingeniería eléctrica y codirector de la Laboratorio de Nanoestructuras del MIT.

Modelado de ondas de luz

La tecnología microfotónica tiene como objetivo «modelar» el flujo de luz. Al utilizar dos materiales diferentes que refractan la luz de manera diferente, como el silicio y sus óxidos, los fotones pueden quedar atrapados dentro de una pequeña sala de espejos, lo que les otorga propiedades únicas.

El obstáculo fue que los dispositivos microfotónicos son sensibles a la polarización de la luz.

Las ondas de luz que se mueven a través de fibras ópticas pueden polarizarse arbitrariamente vertical u horizontalmente, y los circuitos de micrófono no funcionan bien con ese tipo de entrada aleatoria. Esto significaba que los dispositivos utilizados en subsistemas fotónicos y redes de comunicación óptica, por ejemplo, no podían conectarse al mundo exterior sin tener que ensamblarlos a mano de forma minuciosa y fragmentada.

Al igual que las gafas de sol polarizadas, que utilizan polarizadores verticales para bloquear la luz orientada horizontalmente reflejada en superficies planas como carreteras o agua, el método MIT de integrar ópticas en un chip implica separar las dos orientaciones de las ondas de luz polarizadas.

Divide la diferencia

La innovadora solución de los investigadores del MIT prevé la división de la luz que emana de una fibra óptica en dos brazos, uno con haces polarizados horizontalmente y otro con haces verticales, de forma integrada en chip.

Al colocar estos dos en ángulo recto entre sí, los investigadores rotaron la polarización de uno de los brazos, también de forma integrada. Los haces de los dos brazos, ahora orientados de la misma manera, luego pasan a través de grupos idénticos de estructuras de fotones sensibles a la polarización y salen al otro lado del chip, donde se vuelven a unir los dos haces divididos.

«Estos resultados representan un gran avance para permitir el procesamiento y la conmutación de señales de luz de entrada sesgadas arbitrariamente en circuitos fotónicos estrechamente confinados y densamente integrados», dijo Ippen. La innovación significa que los componentes ópticos pueden integrarse en un solo chip de silicio y producirse en masa, lo que reduce los costos y aumenta el rendimiento y la complejidad.

La ventaja de integrar la óptica con la tecnología de silicio es que la tecnología de fabricación de silicio «ya está muy desarrollada y promete un procesamiento preciso y reproducible de circuitos densamente integrados», dijo Kaertner. «La perspectiva de integrar circuitos fotónicos directamente en chips electrónicos de silicio es, en última instancia, también un factor importante».

Además de ofrecer un gran avance en polarización, el chip MIT también contiene componentes únicos en materiales que cumplen con las especificaciones de telecomunicaciones.

«Nuestros hallazgos ilustran la importancia de la investigación académica en nanofabricación y el papel de la academia en abrir nuevos caminos para la industria», dijo Smith. «La creación de estos dispositivos solo fue posible gracias a las instalaciones de nanofabricación únicas del MIT, que permiten fabricarlos con una precisión extraordinaria».

Este trabajo fue apoyado por Pirelli Labs de Milán, Italia, y utilizó el Laboratorio de Nanoestructuras del MIT y la Instalación de Litografía de Rayo de Electrones de Escaneo del MIT, ambos dentro del Laboratorio de Investigación de Electrónica.

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Fuente: Instituto de Tecnología de Massachusetts

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