Nanolaser Tech para una transferencia de datos más rápida

Los investigadores han desarrollado una tecnología de nanoláser basada en un chip de bomba totalmente óptica que puede satisfacer la necesidad cada vez mayor de mover más datos con mayor rapidez.

Investigadores de Corea han desarrollado un nuevo enfoque totalmente óptico para impulsar múltiples matrices de nanoláser de alta densidad. Este proceso puede habilitar enlaces de comunicación óptica basados ​​en chips que procesan y mueven datos mucho más rápido que los dispositivos electrónicos actuales. Los investigadores han demostrado que las matrices densamente integradas de nanoláseres, en las que los láseres están separados por solo 18 micrones, pueden controlarse y programarse completamente con la luz de una sola fibra óptica.

"Los dispositivos ópticos integrados en un chip son una alternativa prometedora a los dispositivos electrónicos integrados que luchan por mantenerse al día con las necesidades informáticas actuales", dijo el líder del equipo de investigación Myung-Ki Kim de la Universidad de Corea. "Al eliminar los electrodos grandes y complejos que normalmente se usan para controlar los conjuntos de láser, hemos reducido las dimensiones generales del conjunto de láser y, al mismo tiempo, eliminamos la generación de calor y los retrasos en el procesamiento asociados con los controladores basados ​​en electrodos".

Los nuevos nanoláseres podrían utilizarse en sistemas de circuitos integrados ópticos que utilizan la luz para detectar, generar, transmitir y procesar información en un microchip. En lugar de los finos cables de cobre que se usan en los chips electrónicos, los circuitos ópticos usan cables de fibra óptica, que permiten anchos de banda mucho más altos con menos generación de calor. Sin embargo, a medida que el tamaño de los circuitos integrados ópticos alcanza rápidamente la escala nanométrica, existe la necesidad de nuevas formas de impulsar y controlar eficientemente sus fuentes de luz de tamaño nanométrico.

Los investigadores utilizaron electrodos con un controlador óptico único que crea patrones de luz programables a través de la interferencia. Esta bomba de luz viaja a través de una fibra óptica en la que se imprimen nanoláseres. Para demostrar este enfoque, los investigadores utilizaron una técnica de impresión por transferencia de alta resolución para fabricar múltiples nanoláseres de cristal fotónico con una separación de 18 micras. Estas matrices se aplicaron a la superficie de una microfibra óptica de 2 micras de diámetro. El patrón de interferencia también podría modificarse ajustando la polarización y el ancho de pulso del haz de conducción.

Los experimentos demostraron que el diseño hizo posible impulsar múltiples matrices de nanoláser con la luz viajando a través de una sola fibra. Los resultados coincidieron bien con los cálculos numéricos y mostraron que las matrices de nanoláser impresas podían controlarse completamente mediante los patrones de franjas del haz de bombeo.

Referencia: "Programación tridimensional de conjuntos de nanoláser a través de una sola microfibra óptica" por Myung-Ki Kim, Aran Yu, Da In Song, Polnop Samutpraphot, Jungmin Lee, Moohyuk Kim, Byoung Jun Park y Alp Sipahigil, 15 de diciembre de 2022, óptica.
DOI: 10.1364/OPTICA.471715