Personal investigador liderat per Jaime García Rupérez del Campus de Gandia de la Universitat Politècnica de València ha desenvolupat una nova configuració d’estructura fotònica: uns innovadors interferòmetres ultra compactes que poden integrar-se en un xip de reduïdes dimensions, per al desenvolupament de sistemes òptics com sensors, moduladors o commutadors.
L’ús d’aquests nous interferòmetres s’estén a qualsevol àmbit d’aplicació de la fotònica integrada, com per exemple la biomedicina, concretament en el desenvolupament de dispositius lab on a chip (LOC), utilitzats per a detectar precoçment components biològics relacionats amb certes malalties, sense necessitat de personal qualificat. Els nous interferòmetres també es podrien utilitzar en sistemes on-chip més potents, per a la transmissió i encaminament de gran quantitat de dades en xarxes com la 5G.
INNOVACIÓ DE REFERÈNCIA
Aquests innovadors interferòmetres ultra compactes utilitzen el fenomen denominat d’ona lenta per a millorar la seua sensibilitat. La innovació, demostrada per primera vegada, s’ha publicat en una de les revistes científiques internacionals més rellevants en l’àmbit de l’òptica: Light: Science and Applications, del grup Nature, en l’article “Slow light bimodal interferometry in one-dimensional photonic crystal waveguides”.
Luis Torrijos, Amadeu Griol i Jaime García Rupérez són els autors de la investigació, que és un dels resultats de la tesi doctoral que està finalitzant Luis Torrijos sota la direcció de García Rupérez, docent i investigador del Campus de Gandia. S’ha sol·licitat la protecció mitjançant patent d’aquest desenvolupament.
LA COMPLEXITAT DEL DISSENY NANO D’INTERFERÒMETRES
La miniaturització i integració de circuits òptics en dispositius cada vegada més xicotets és un dels reptes fonamentals de la investigació de les últimes dècades. El disseny d’estructures òptiques integrades com els interferòmetres, a escales nanomètriques (1 milió de vegades més xicoteta que el gruix del cabell humà), presenta grans dificultats, ja que la longitud de l’interferòmetre és clau per a la seua capacitat de mesurament, segons explica l’investigador Luis Torrijos.
“Un interferòmetre clàssic divideix un feix de llum en dos camins òptics o guies d’ona diferents per a després tornar a recombinar-ho. Com més gran és la diferència de longitud entre els dos camins, més informació i, per tant, més sensible és l’interferòmetre. La nostra innovació consisteix a utilitzar una guia de cristall fotònic unidimensional, és a dir, una estructura amb una periodicitat comparable a la longitud d’ona de la llum de propagació, que suporta dos tipus de llum, un amb una velocitat molt reduïda en comparació amb l’altre. D’aquesta forma aconseguim un desfasament considerable sense augmentar la longitud del camí físic de l’interferòmetre, la qual cosa suposa una reducció notable en la grandària final del dispositiu”, continua Torrijos.
“La idea va sorgir a partir de les altes sensibilitats obtingudes fent ús de configuracions interferomètriques bimodals basades en guies normals, de manera que es va pensar en l’opció que el comportament d’ona lenta present en els cristalls fotònics poguera millorar encara més aquestes prestacions”, puntualitza l’investigador.
Font: Sandra Barrancos
Àrea de Comunicació Universitat Politècnica de València