Una colaboración con la Universidad de Harvard ha llevado al desarrollo de un modulador electroóptico de nueva generación que podría acabar con su voluminoso predecesor mediante la creación de un sistema en chip más pequeño, más fuerte, más frío, más rápido y rentable.

El nuevo modulador fue posible gracias al aprovechamiento de un compuesto "difícil":el carburo de silicio. El carburo de silicio se reconoció por primera vez como un material maravilloso de la fotónica hace más de tres décadas cuando se descubrió que mostraba el "efecto Pockels", una técnica de polarización de la luz utilizada en la ingeniería eléctrica. A pesar de la durabilidad excepcional del carburo de silicio en entornos eléctricos, mecánicos y de radiación exigentes, su uso en fotónica ha sido limitado.

Los investigadores creen que su técnica, que fue descrita en Nature Communications , promoverá las comunicaciones cuánticas y la fotónica de microondas al facilitar la integración fotónica; la cointegración con la electrónica tradicional y los emisores cuánticos.

El investigador principal de la Facultad de Ingeniería Eléctrica e Informática de la Universidad de Sydney, el profesor Xiaoke Yi, dijo:"El uso de carburo de silicio abrirá potencialmente un nuevo capítulo de oportunidades en la fotónica para diversas aplicaciones, incluida la computación cuántica".

Los moduladores electroópticos codifican señales eléctricas en un portador óptico. Son esenciales para el funcionamiento de los sistemas de comunicación global y los centros de datos que se utilizan en una variedad de aplicaciones y entornos industriales, como la inteligencia artificial (IA), las redes de banda ancha y la informática de alto rendimiento.

"Los moduladores que usan el efecto Pockels permiten la transmisión de datos de baja pérdida, ultrarrápida y de ancho de banda amplio. Superar la inviabilidad anterior del carburo de silicio puede permitir que los circuitos integrados fotónicos únicos transmitan y procesen señales de banda ancha y de alta velocidad, así como para emergentes tecnologías cuánticas", dijo el profesor Yi, afiliado al Sydney Nano Institute.

"También esperamos que ayude a integrar la fotónica con la electrónica, allanando el camino para una nueva generación de dispositivos integrados utilizados para el procesamiento de señales, la fotónica de microondas, las interconexiones de chip a chip o dentro de un chip".

El investigador principal de la Universidad de Harvard, el profesor Marko Loncar, dijo:"El modulador de carburo de silicio probablemente encontrará aplicaciones en las comunicaciones cuánticas. Por ejemplo, podrían usarse para controlar las propiedades temporales y espectrales de los emisores cuánticos que existen en este material, así como para enrutar los fotones de forma reconfigurable".

Se demostró que el modulador de la Universidad de Sydney y Harvard no tiene degradación de la señal y demostró operaciones estables a altas intensidades ópticas, lo que permite altas relaciones ópticas de señal a ruido para las comunicaciones modernas en centros de datos, 6G y satélites, y el futuro internet cuántico. + Explora más

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