Científicos desarrollan en laboratorios de La Plata una novedosa técnica óptica

ESQUEMA DE CÓMO TRABAJA EL SISTEMA LÁSER

Científicos locales están desarrollando en la Ciudad una nueva técnica que diseña y elabora el equivalente óptico de los chips electrónicos, llamada “Fotónica Integrada”.

“Con esta tecnología -detalló el doctor Gustavo Torchia, quien lidera un grupo de investigación en el Centro de Investigaciones Opticas de La Plata (CIOp), se producen circuitos ópticos muy pequeños, que pueden ser agrupados en volúmenes diminutos y constituir distintos dispositivos integrados, entre ellos interconectores ópticos, nuevas fuentes de luz, láseres o sensores”.

La base de la Fotónica Integrada, según señalaron los especialistas, es trazar circuitos en el interior de materiales transparentes, por los que circula luz (las “guías de onda”). Por diversos métodos se logra que el material del circuito tenga un índice de refracción levemente superior al del resto del volumen (el índice de refracción es la relación entre la velocidad de la luz en una sustancia con respecto a su velocidad en el vacío). La diferencia en los valores de los índices de refracción es tal que la luz “inyectada” en las guías de onda queda atrapada en su interior, viajando dentro del material como si lo hiciera en una fibra óptica.

En el CIOp se fabrican los circuitos ópticos empleando un “láser de pulsos ultracortos”. Es un láser que emite pulsos muy intensos de duración menor que la billonésima parte de un segundo.

La brevísima duración del pulso láser permite que su efecto sea muy localizado, porque produce una “onda de choque” en el material que genera una zona deformada extremadamente pequeña (de dimensiones de diezmilésimas de milímetro). Así, con sucesivos pulsos del láser se van construyendo surcos, formas y contornos que conforman la guía de onda.

“Esta tecnología es muy ventajosa -se explicó- porque permite producir prototipos de circuitos ópticos en pocas horas y en mayor variedad de materiales que con otros métodos.

Con el láser pueden construirse circuitos ópticos independientes a distinto nivel en una misma pieza. Su uso puede ser similar al de un panel de múltiples conexiones de entrada y salida óptica, en una escala submilimétrica, donde cada nivel tiene su función establecida.

Desde que se inició el proyecto de Fotónica Integrada, en 2006, los investigadores del CIOp han logrado fabricar en materiales transparentes, guías de onda que tienen un diámetro de unas centésimas de milímetro y alrededor de un centímetro de longitud.

También han elaborado guías de onda en materiales “luminiscentes”, que emiten luz en diferentes colores si se les entrega energía, por ejemplo mediante la excitación con luz láser. Estas guías de onda pueden actuar entonces como nuevas fuentes de luz muy diminutas. Asimismo, se ha fabricado una guía de onda en un material usado para láseres, y se logró hacer un pequeño láser en la guía de onda.

Los investigadores están trabajando también con los llamados materiales “electroópticos”, que son muy útiles para unir circuitos que transmiten señales eléctricas con circuitos de señales ópticas, permitiendo mayor eficiencia y velocidad de respuesta en las funciones que desarrollan.