211service.com
Luz de guía
Para Paul Braun, el futuro de la computación óptica es muy claro. Braun y sus colegas de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign informan que han encontrado una forma más barata y sencilla de construir pequeñas guías de ondas ópticas dentro de cristales fotónicos. Estas guías de ondas tienen el potencial de comportarse como los cables microscópicos de un microchip convencional, excepto que transportarían fotones en lugar de electrones alrededor de marañas de circuitos de escala submicrométrica. Y eso podría ayudar a que los cristales fotónicos sean la base de una nueva generación de dispositivos informáticos y de telecomunicaciones mucho más rápidos.
Los cristales fotónicos son estructuras microscópicas intrincadas salpicadas de agujeros espaciados regularmente, como un queso suizo ordenado. Los agujeros crean una barrera contra la luz de ciertas longitudes de onda y, en la disposición correcta, pueden forzar a los fotones a lo largo de trayectorias prescritas. A diferencia de las fibras ópticas, que pierden luz cuando se doblan demasiado, estas guías de ondas pueden lanzar fotones alrededor de esquinas afiladas, lo que las convierte en componentes ideales para interruptores ópticos, microláseres, diodos emisores de luz e incluso circuitos integrados totalmente ópticos.
Esta historia fue parte de nuestro número de mayo de 2002
- Ver el resto del número
- Suscribir
Si bien empresas como Agilent Technologies y varios laboratorios académicos y gubernamentales están desarrollando cristales fotónicos, la creación de caminos que los atraviesen con la precisión de nivel micrométrica requerida es un gran desafío. Varios grupos de investigación, incluido uno de Sandia National Laboratories en Albuquerque, Nuevo México, han construido y probado guías de ondas de cristal fotónico en obleas de silicio, pero su técnica de fabricación es el mismo proceso litográfico complejo, repetitivo y costoso que se utiliza para modelar los microchips actuales. Es una técnica maravillosa, si no te importa lo que cuesta, dice Braun.
La técnica de Braun comienza con pequeñas esferas de sílice que se ensamblan en una solución en una estructura tridimensional similar a un cristal. El verdadero logro de Braun fue encontrar una manera de crear vías con formas precisas a través de estos cristales después de que se ensamblan: su grupo llena el espacio entre las esferas con un polímero fotosensible, luego usa un microscopio para enfocar un láser en puntos específicos, lo que hace que el polímero se endurezca. Drene el polímero circundante sin endurecer y el resultado es un defecto en el cristal: un camino perfectamente esculpido a través de las esferas, construido con una sola pasada del láser.
Mucha gente ha estado pensando en cómo agregar defectos a estos materiales de autoensamblaje, dice David Norris, investigador de fotónica en el departamento de Ingeniería Química y Ciencia de Materiales de la Universidad de Minnesota. El grupo de Paul ha mostrado el primer ejemplo de cómo se podría hacer eso. Si bien Braun dice que podrían pasar tres años o más para que los cristales fotónicos autoensamblados encuentren su camino hacia los dispositivos comerciales, espera demostrar un prototipo funcional, tal vez hecho de un material como el silicio que transmite la luz de manera más confiable que el polímero. los próximos seis meses.