Se han creado guías de ondas de alto rendimiento para "chips fotónicos de nueva generación"

Un equipo internacional de investigadores ha desarrollado una nueva tecnología de guía de ondas ópticas: SPIM-WG. CON

utilizando este método guías de ondas ópticasse pueden fabricar en un chip otros de tamaño nanométrico con secciones transversales tridimensionales que varían suavemente. Estos dispositivos no sólo son mejores que los tradicionales, sino que tienen varias características nuevas que allanan el camino para futuros chips fotónicos y cuánticos.

En su trabajo publicado en Light Science&amperio; En aplicaciones, los científicos utilizaron escritura láser de femtosegundos para crear guías de ondas de vidrio compatibles con fibra óptica. Cuando se fabricaron en modo de calentamiento con alta velocidad de escaneo, pudieron lograr una deformación precisa de las secciones transversales a lo largo de la guía de ondas con formas y tamaños controlados con alta resolución tanto en dirección transversal horizontal como vertical.

Los investigadores dicen que el principal beneficioUna nueva tecnología basada en la óptica adaptativa es que permite la producción de guías de ondas de baja pérdida con secciones transversales variables, como redondas, cuadradas, anulares o muchas otras formas complejas. La precisión de control de la sección transversal para cada eje puede alcanzar cientos de nanómetros. Para una sola guía de ondas, la forma de la sección transversal puede variar a lo largo de la propia guía de ondas. Por ejemplo, se pueden torcer, de cuadrado a redondo, o de redondo a anillo.

Ejemplos de guías de luz de diversas formas, fabricados con nueva tecnología. Imagen: Bangshan Sun et al., Light Science & Aplicaciones

El estudio mostró pérdidas muy bajas enutilizando nuevas guías de ondas. Una guía de ondas construida sobre un sustrato de vidrio tiene una pérdida de transmisión de aproximadamente -0,14 dB/cm. Esto significa que solo se pierde alrededor del 3% de la potencia óptica al transmitir 1 cm a través del chip, explican los autores del desarrollo. Además, los resultados experimentales muestran que la pérdida de transmisión adicional causada por el cambio en la sección transversal es insignificante.

Los científicos también notan la velocidad de producción conutilizando nueva tecnología. Las guías de ondas convencionales de silicio sobre silicio tardan meses en construirse, mientras que SPIM-WG solo lleva unos minutos. Esta velocidad le permite crear y probar rápidamente prototipos de dispositivos sin pasar meses creando una nueva versión del producto.

Desarrollo de circuitos electrónicos integrados.acercándose al límite de rendimiento y consumo de energía. Los chips fotónicos y cuánticos pueden ser una alternativa razonable. Basado en el acoplamiento de ondas amortiguadas, las guías de ondas ópticas vecinas pueden realizar el procesamiento de señales programables, proporcionando las funciones necesarias para los chips cuánticos y fotónicos.

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