Investigadores del Grupo de Nanoestructuras Fonónicas y Fotónicas (P2N) del ICN2 del campus de la UAB han publicado un estudio en el que las dinámicas complejas, incluido el caos, de no linealidades ópticas, se controlan mediante el uso de cristales optomecánicos y cambiando los parámetros del láser de excitación. Este descubrimiento podría permitir la codificación de información al introducir caos en la señal.

Los cristales optomecánicos están diseñados a nanoescala para permitir el confinamiento de fotones y el movimiento mecánico en un volumen físico común. Estas estructuras se están estudiando en configuraciones experimentales complejas y podrían tener un impacto en el futuro de las telecomunicaciones. La interacción de los fotones y el movimiento mecánico está mediada por fuerzas ópticas que conducen a un haz de luz de onda continua fuertemente modulado después de interactuar con un cristal optomecánico. En optomecánica, las no linealidades ópticas se suelen considerar perjudiciales y se hacen esfuerzos para minimizar sus efectos. Los investigadores de ICN2 sugieren usarlos para transportar información codificada. Iniciativas como PHENOMEN, un proyecto europeo liderado por ICN2, sentar las bases de una nueva tecnología de la información que combine la fotónica, procesamiento de señales de radiofrecuencia (RF) y fonética.

Investigadores del Grupo de Nanoestructuras Fonónicas y Fotónicas (P2N), dirigido por la profesora de investigación ICREA Dra. Clivia Sotomayor-Torres en el Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2), publicó un artículo en Comunicaciones de la naturaleza presentando la compleja dinámica no lineal observada en un cristal optomecánico de silicio. El Dr. Daniel Navarro-Urrios es el primer autor de este estudio que describe cómo una onda continua, La fuente de láser de baja potencia se altera después de viajar a través de una de estas estructuras que combinan las propiedades ópticas y mecánicas de la luz y la materia.

El documento informa sobre la dinámica no lineal de un sistema de cavidad optomecánica. La intensidad estable de un rayo láser se vio afectada por factores como los efectos termoópticos, dispersión de portadores libres y acoplamiento optomecánico. El número de fotones almacenados en la cavidad afecta y se ve afectado por estos factores, creando un efecto caótico que los investigadores pudieron modular cambiando suavemente los parámetros del láser de excitación. Los autores demuestran un control preciso para activar una variedad heterogénea de soluciones dinámicas estables.

Los resultados de este trabajo sientan las bases de una tecnología de bajo costo que alcanza altos niveles de seguridad en las comunicaciones ópticas utilizando sistemas criptográficos optomecánicos basados ​​en el caos. Es posible introducir cambios dinámicos en el haz de luz que viaja a través de una fibra óptica utilizando un cristal optomecánico. Las condiciones de luz originales podrían restablecerse si se conocen los parámetros del láser de excitación y el cristal optomecánico que introdujo esos cambios dinámicos. Por lo tanto, uniendo a través de fibras ópticas dos chips integrados que contienen cavidades optomecánicas equivalentes, Es posible asegurar la información introduciendo caos en el haz de luz en el punto de emisión y suprimiéndolo en el punto de recepción.