El NPL (National Physical Laboratory) del Reino Unido ha logrado lo extraordinario al crear un diodo que consiste en luz que se puede usar, por primera vez, en circuitos fotónicos miniaturizados.
Según reportan en la revista OpticaPascal Del’Haye y su equipo en NPL han creado una versión óptica de un diodo que transmite luz en una sola dirección y puede integrarse en circuitos micropotónicos.
Esta integración a pequeña escala ha sido un desafío importante en fotónica porque los diodos ópticos existentes requieren imanes voluminosos.
El NPL subraya además en un comunicado que su investigación ha superado la limitación de los diodos basados en imanes voluminosos, mediante el uso de la luz almacenada en pequeños anillos de vidrio basados en chips para formar un diodo.
ESENCIALES EN CIRCUITOS ELECTRONICOS
Los diodos son bien conocidos en los circuitos electrónicos. Transmiten corriente eléctrica en una dirección pero bloquean la corriente hacia atrás. Los diodos son componentes esenciales de casi todos los circuitos electrónicos y se usan, por ejemplo, en cargadores de baterías.
La novedosa técnica se creó al enviar mucha luz a un microrresonador, un anillo de vidrio en un chip de silicio, del grosor de un cabello humano, y aprovechando la potencia óptica circulante para generar el efecto del diodo.
Jonathan Silver, científico superior de investigación en NPL, explica:
«Para crear los diodos ópticos usamos microanillos que pueden almacenar cantidades extremadamente grandes de luz.
Esto significaba que, a pesar de que solo estábamos enviando pequeñas cantidades de luz a estos anillos de vidrio, el poder circulante era comparable a la luz generada por las luces de inundación en un estadio de fútbol completo, pero confinado en un dispositivo más pequeño que un cabello humano. Las intensidades de luz permiten la formación de un diodo a través de una interacción luz-luz llamada efecto Kerr».
En sus experimentos, han demostrado que el campo electromagnético de la luz que circula en el sentido de las agujas del reloj en estos anillos de vidrio bloquea efectivamente cualquier luz que circule en sentido antihorario.
Pascal Del’Haye, investigador principal del proyecto, enfatiza: «Estos diodos abrirán, por primera vez, la puerta a diodos ópticos económicos y eficientes en chips micropotónicos, y allanarán el camino para nuevos tipos de circuitos fotónicos integrados que podrían ser utilizado para la informática óptica.
«También podrían tener un impacto significativo en los futuros sistemas de telecomunicaciones ópticas, para un uso más eficiente de las redes de telecomunicaciones».
Más allá del uso de diodos ópticos, el NPL dice que la investigación sobre la interacción de la luz contrapropagada puede habilitar nuevos tipos de sensores de rotación óptica y memorias ópticas.
