En un trabajo que podría conducir a dispositivos, sistemas y aplicaciones completamente nuevos para la computación y las telecomunicaciones, un equipo de investigadores está alcanzando la meta largamente buscada de la "óptica en un chip", un importante paso adelante hacia su fabricación a escala industrial.
El equipo, del MIT, ha desarrollado una nueva manera de integrar los circuitos fotónicos en un chip de silicio. Agregando la potencia y la velocidad de las ondas de luz a la electrónica tradicional es viable alcanzar en los sistemas unos rendimientos que resultan inconcebibles por medios exclusivamente electrónicos.
La invención del MIT permitirá por primera vez que tales dispositivos integrados sean fabricados en masa. Y dependiendo del crecimiento de la industria de las telecomunicaciones, los nuevos dispositivos podrían resultar necesarios dentro de cinco años, según Erich P. Ippen, profesor de Ingeniería Eléctrica y Física.
La nueva tecnología también hará posibles las supercomputadoras en un chip, con asombrosas capacidades y velocidades para el procesamiento de señales, la espectroscopia y las comprobaciones remotas de equipamientos, entre otros campos.
"Este descubrimiento permite las comunicaciones entre y dentro de los chips que solucionan los problemas de cableado de los ordenadores actuales y de su arquitectura", asevera Franz X. Kaertner, profesor de ingeniería electrónica y ciencias de la computación.
La tecnología de la microfotónica tiene como objetivo "moldear" el flujo de luz. Usando dos materiales que refractan la luz de modo diferente, como por ejemplo el silicio y sus óxidos, los fotones pueden ser atrapados dentro de un diminuto "cuarto de espejos", dándoles propiedades únicas.
El gran problema ha sido que los dispositivos de la microfotónica son sensibles a la polarización de la luz.
Las ondas de luz que se mueven a través de las fibras ópticas pueden resultar polarizadas arbitrariamente en sentido vertical u horizontal, y los circuitos de la microfotónica no trabajan bien con ese tipo de entrada aleatoria.
Como las gafas de sol polarizadas, que usan la polarización vertical para bloquear la luz reflejada horizontalmente por superficies planas como carreteras o el agua, el método de la óptica integrada en un chip que ha desarrollado el MIT, implica la separación de las dos orientaciones de las ondas de luz polarizada.
La solución innovadora de los investigadores del MIT envuelve la separación de la luz emanada de una fibra óptica en dos brazos (uno con los haces polarizados horizontalmente y el otro con los haces polarizados verticalmente) , todo en un dispositivo integrado en un chip.
Poniendo ambos brazos formando ángulo recto entre sí, los investigadores rotan la polarización de uno de ellos, también de forma integrada. Ahora los dos haces están orientados de la misma forma. Entonces pasan a través de juegos idénticos de estructuras fotónicas sensibles a la polarización y salen fuera, al otro lado del chip, donde los dos haces separados son reunidos.
Estos resultados representan un gran adelanto tecnológico, al permitir el procesamiento y conmutación de las señales entrantes de luz arbitrariamente polarizada, en los circuitos fotónicos. La innovación significa que los componentes ópticos pueden integrarse en un solo chip de silicio y ser fabricados en serie, reduciéndose con ello los costos e incrementándose el rendimiento y complejidad de los nuevos dispositivos.
Información adicional en: http://web.mit.edu/newsoffice/2007/optics.html
