Nuevo acoplador integrado variable con la potencia de bombeo y fabricado mediante escritura láser ultrarrápida con aplicaciones en comunicaciones ópticas
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Este nuevo acoplador direccional integrado y ajustable mediante potencia de bombeo óptico abre la puerta a sistemas de comunicación y procesamiento de señales ópticas altamente adaptables en “chip”.
Madrid / 17 de noviembre de 2023
Los avances en la tecnología fotónica continúan impulsando la innovación en sistemas de comunicación y procesamiento de señales ópticas en “chip”, superando las capacidades de las tecnologías electrónicas. En este contexto, un equipo de investigadores de la Universidad de Zaragoza y del Grupo de Procesado por Láser del IO-CSIC han diseñado y fabricado un acoplador direccional simétrico e integrado en chip que cambia la señal de salida con de la potencia de bombeo y opera a una longitud de onda de 1534 nm.
Los resultados de este trabajo han sido publicados en la revista Micromachines
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¿Qué es un acoplador direccional?
Los divisores de potencia y acopladores direccionales son dispositivos usados en el campo de las comunicaciones ópticas. Estos dispositivos acoplan parte de la potencia transmitida a través de una línea de transmisión hacia otra guía óptica, a menudo usando dos líneas de transmisión dispuestas lo suficientemente cerca para que la energía que circula por una de las líneas se acople a la otra.
El acoplador presentado en este artículo, desarrollado con financiación del Ministerio de Ciencia e Innovación de España y el Gobierno de Aragón, se basa en una guía de ondas de doble núcleo que ha sido grabada en una base de vidrio de fosfato co-dopado con Er3+/Yb3+ utilizando la técnica de escritura directa con láser pulsado de femtosegundos. Este método permite la fabricación precisa en tres dimensiones, lo que otorga a los dispositivos una mayor flexibilidad y funcionalidad.
Esta técnica de la escritura láser ultrarrápida funciona enfocando un pulso láser estrecho de femtosegundos en el interior de un material transparente, provocando una modificación permanente del índice de refracción a través de procesos no lineales.
Lo que distingue a este acoplador es su capacidad para modular la relación de potencia que sale por cada línea mediante los cambios inducidos en el índice de refracción del material gracias a las variaciones de potencia de bombeo óptico. Los experimentos realizados mostraron que la relación de acoplamiento se puede ajustar gradualmente desde 100/0 hasta 50/50 mediante el aumento de la potencia del haz de control de 0 a 350 mW.
Este trabajo es solo el comienzo de esta línea de investigación, pues se espera que futuras investigaciones exploren el potencial de este acoplador y su capacidad para operar con niveles de potencia aún más altos, lo que podría llevar a una mayor variabilidad en la relación de acoplamiento y a aplicaciones aún más innovadoras en el campo de la fotónica.
Comunicación IO-CSIC
cultura.io@io.cfmac.csic.es
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