Tuesday, April 18, 2023 Arturo Rubio Torres

Rodrigo Andrés Vicencio Poblete

Un equipo de investigadoras e investigadores del Departamento de Física de la Universidad de Chile, en colaboración con el Instituto MIRO, ha desarrollado recientemente dispositivos que permiten la transformación de señales ópticas en varias señales idénticas. Este nuevo dispositivo presenta una alternativa tecnológica con un mayor rendimiento en la transmisión de señales, lo que permitiría un mayor acceso a la información por parte de los usuarios y usuarias de internet. Los resultados del estudio representan un importante logro para el ámbito científico y tecnológico en el país.


Un grupo de investigadores y científicos de Chile ha logrado desarrollar dispositivos ópticos capaces de llevar a cabo operaciones controladas en un amplio rango de longitudes de onda, lo que aumenta significativamente la cantidad de información que puede ser transmitida por internet u otras redes de datos. Esta innovadora tecnología se presenta como una solución efectiva a los problemas de capacidad y velocidad en la transmisión de datos, lo que permitiría a los usuarios y usuarias acceder a una mayor cantidad de información en menos tiempo y con una menor probabilidad de errores. Los resultados de este estudio son significativos para el avance de la tecnología en el campo de las comunicaciones y tienen importantes implicaciones en el desarrollo de sistemas de información más eficientes y seguros en el futuro.

Al respecto el dr. Rodrigo Andrés Vicencio Poblete comenta: "Estos dispositivos, conocidos como splitters, pueden ser utilizados tanto en la distribución de señales ópticas como en chips fotónicos para computación cuántica, multiplicando señales ópticas". Continúa Vicencio Poblete: "Fuimos capaces de transformar una señal óptica en múltiples señales iguales (N señales iguales), para poder distribuirlas en diferentes usuarios".

La elaboración de estos dispositivos tuvo como punto de partida un análisis computacional, seguido por el proceso de fabricación que se efectuó con el uso de un láser de femtosegundos y estaciones de movimiento con una precisión nanométrica, es decir, con una capacidad de medición de una millonésima parte de un milímetro. La fase de caracterización, por su parte, fue llevada a cabo mediante el empleo de un láser supercontinuo y una cámara CCD estándar. La combinación de estas tecnologías permitió la creación de herramientas ópticas altamente precisas y efectivas para la transmisión de información, constituyendo un importante avance en el campo de las telecomunicaciones.

Los principales retos que tuvieron los investigadores fue conseguir diseños no específicos de plataforma que cumplan múltiples requisitos funcionales:

  1. relación de división arbitraria,
  2. baja pérdida de inserción,
  3. amplio ancho de banda y
  4. tamaño reducido.

 

Los autores declaran en el resumen de su paper: "Aquí presentamos un algoritmo de diseño inverso eficiente que proporciona diseños universales de divisores que cumplen todas las restricciones anteriores. Para demostrar las capacidades de nuestro método, diseñamos divisores con varias relaciones de división y fabricamos divisores de potencia de 1 × N en una plataforma de borosilicato mediante escritura directa con láser. Los divisores presentan una pérdida nula dentro del error experimental, un desequilibrio competitivo de <0,5 dB y un amplio ancho de banda en el rango de 20 - 60 nm alrededor de 640 nm. Cabe destacar que los divisores pueden ajustarse para conseguir diferentes relaciones de división. Demostramos además el escalado de la huella del divisor y aplicamos el diseño universal a plataformas de nitruro de silicio y silicio sobre aislante para conseguir divisores de 1 × 5 con huellas tan pequeñas como 3,3 µm × 8 µm y 2,5 µm × 10,3 µm, respectivamente. Gracias a la universalidad y velocidad del algoritmo de diseño (varios minutos en un PC estándar), nuestro método ofrece un rendimiento 100 veces superior al del diseño inverso nanofotónico.

AUTORES INSTITUCION
Paloma Vildoso
  1. Departamento de Física, Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, Universidad de Chile
  2. Millenium Institute for Research in Optics - MIRO, Chile
Rodrigo Andrés Vicencio Poblete
  1. Departamento de Física, Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, Universidad de Chile
  2. Millenium Institute for Research in Optics - MIRO, Chile
Jovana Petrovic Vinča Institute of Nuclear Sciences, National Institute of the Republic of Serbia, University of Belgrade