Calea către senzori compacți este deschisă
Investigadores de la Universidad de Colorado (EE. UU.) han desarrollado un dispositivo óptico que permite capturar la luz en un chip, reduciendo así su pérdida, según informó Logos Press. Los resultados de la investigación fueron publicados en la revista Applied Physics Letters.
“Pista de carreras” microscópica
El dispositivo desarrollado consiste en microresonadores ópticos de alto rendimiento que podrían servir como base para la creación de sensores extremadamente sensibles, microláseres compactos y componentes para sistemas fotónicos cuánticos. En el marco de la investigación, los científicos crearon microresonadores ópticos con forma de “pista de carreras” capaces de capturar y amplificar la luz de manera muy eficiente. Una innovación clave fue el uso de curvas suaves inspiradas en la construcción de carreteras, que minimizan la pérdida de energía y mantienen los fotones dentro del dispositivo por más tiempo.
Los dispositivos fueron fabricados con una precisión subnanométrica utilizando litografía con haz de electrones en una sala limpia. El material utilizado para los resonadores fue el vidrio chalcogenide, un material semiconductor especializado con alta transparencia y no linealidad. Cabe destacar que el procesamiento del vidrio calcógeno es muy difícil debido a la baja dureza del material y su alta sensibilidad a los arañazos.
Las pruebas con láser confirmaron la alta calidad de los dispositivos, evidenciada por los picos de resonancia profundos y estrechos de la señal.
Un microresonador es una estructura microscópica diseñada para capturar la luz en un espacio pequeño. A medida que la circulación de la luz se acumula, su intensidad aumenta. Cuando la intensidad alcanza un nivel suficiente, los científicos pueden realizar experimentos ópticos especiales para estudiar las funciones sensoriales y otras funciones avanzadas de los dispositivos.
Tecnología sumamente prometedora
Los autores del estudio confían en que la tecnología desarrollada encontrará aplicaciones en muchos campos.
“Nuestro trabajo busca utilizar menos energía óptica con la ayuda de estos resonadores para aplicaciones futuras. Muchos componentes fotónicos como láseres, moduladores y detectores están en desarrollo. Los microresonadores como los nuestros contribuirán a reunir todos estos elementos”, declaró Bright Lu, estudiante de doctorado de cuarto año en la Universidad de Colorado.
La tecnología basada en microresonadores ópticos podría sentar las bases para una nueva generación de dispositivos compactos, como microláseres, sensores químicos y biológicos altamente sensibles e instrumentos para la metrología cuántica. El objetivo principal de los investigadores es crear soluciones escalables que puedan producirse a escala industrial en el futuro.
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