Luz de banda ancha
FÃsica
Crean un amplificador de luz de banda ancha en un chip

(NC&T) Un equipo de investigadores que trabajan con Alexander Gaeta, profesor de ingenierÃa fÃsica aplicada de la Universidad de Cornell, y Michal Lipson, profesor de ingenierÃa electrónica y computación, usaron las instalaciones para trabajo nanométrico que dicha universidad posee, con el fin de fabricar los dispositivos.
El amplificador usa un fenómeno conocido como mezcla de cuatro ondas, en la que la señal que va a ser amplificada es "bombeada" por otra fuente de luz dentro de una guÃa de ondas muy estrecha. La guÃa de ondas es un cauce de sólo 300 x 550 nanómetros, más pequeño que la longitud de onda de la luz infrarroja que viaja a través de ésta. Los fotones de luz en los haces de la señal y de la bomba están confinados herméticamente, lo que permite la transferencia de energÃa entre los dos haces.
La ventaja que ofrece este esquema sobre los métodos anteriores de amplificación de la luz, es que funciona en un intervalo bastante amplio de longitudes de onda. Se espera que los circuitos de la fotónica encuentren sus primeras aplicaciones como repetidores y enrutadores (routers) para comunicaciones por fibra óptica, donde se envÃan varias longitudes de onda diferentes al mismo tiempo a través de una sola fibra. El nuevo dispositivo de banda ancha hace posible amplificar todo el trafico multiplexado simultáneamente.
El proceso también crea una señal duplicada en una longitud de onda diferente para que los dispositivos puedan usarse para convertir una señal en otra de longitud de onda distinta.
Se ha creado un amplificador de luz de banda ancha en un chip de silicio. (Foto: Gaeta Group/Cornell University)
Aunque los amplificadores mezcladores de cuatro ondas ya habÃan sido fabricados con fibras ópticas, tales dispositivos tienen decenas de metros de longitud. Los investigadores están trabajando para crear circuitos de fotónica en silicio porque tales dispositivos pueden fabricarse con bajo costo y también porque pueden combinarse fácilmente con la electrónica en el mismo chip.
Las simulaciones por ordenador del equipo de Cornell habÃan predicho que una guÃa de onda con una sección transversal de 300 x 600 nanómetros facilitarÃa la mezcla de cuatro ondas. Cuando los investigadores construyeron los dispositivos, esas predicciones demostraron ser ciertas.
Los investigadores pronostican que es posible obtener un funcionamiento aún mejor refinando algunos elementos técnicos.
También predicen que otras aplicaciones de la mezcla de cuatro ondas que ya han sido demostradas en las fibras ópticas, serán ahora posibles en silicio.

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