El nuevo material programable y el método de fabricación de PIC podrían acelerar el proceso de diseño

Como sabemos, nuestra sociedad digital se basa en circuitos integrados (IC). Sin embargo, en el futuro, esto puede no ser adecuado para tecnologías y aplicaciones emergentes como la computación cuántica y la detección ambiental.
Los circuitos integrados fotónicos (PIC) son el equivalente a la luz de los circuitos integrados que ofrecen un menor consumo de energía, un rendimiento mejorado y un funcionamiento más rápido.
Ahora, se dice que los investigadores de la Universidad Tecnológica de Eindhoven en los Países Bajos han desarrollado circuitos fotónicos reprogramables basados ​​en un nuevo material programable. Según su investigación, publicada en el Volumen 8, Número 6 de Materiales ópticos avanzados, esto podría acelerar la velocidad a la que los ingenieros pueden diseñar y desarrollar dispositivos fotónicos que funcionen.

Desafíos que enfrentan los circuitos integrados fotónicos

Los PIC transportan señales con luz visible e infrarroja. Por lo tanto, el uso de materiales ópticos con índice de refracción ajustable es esencial para los PIC reconfigurables porque permiten una manipulación precisa de la luz a medida que pasa a través del material, mejorando el rendimiento.
Los PIC reprogramables actuales presentan problemas tales como altas pérdidas de señal óptica y volatilidad, que afectan la capacidad de un material para mantener su estado programado. Además, los métodos de fabricación actuales conducen a una gran variabilidad entre los dispositivos fabricados. Esto provoca un rendimiento limitado, largas demoras entre la concepción inicial y la implementación final de los dispositivos, y una falta inherente de configurabilidad.

Una representación gráfica del nuevo enfoque inventado por los investigadores de Eindhoven para desarrollar circuitos fotónicos reprogramables. Imagen acreditada a la Universidad Tecnológica de Eindhoven

Cómo se dice el nuevo enfoque para mejorar los PIC

Según Oded Raz, profesor asociado del Departamento de Ingeniería Eléctrica y líder del proyecto de investigación, el nuevo enfoque podría ser de "importancia capital" para los PIC. Esto se debe a que representa la primera demostración del mundo de un PIC reconfigurable donde el material óptico puede ser programado, permitiendo así que la luz sea manipulada con precisión.
También se dice que el nuevo método es capaz de "mejorar significativamente el rendimiento (de fabricación)", lo que podría representar una mejora importante en contraste con los métodos existentes en los que el rendimiento es relativamente bajo y el tiempo de prototipo es relativamente alto. Al colocar calentadores en un dispositivo expuesto a la luz previa, el usuario también podría programar un dispositivo PIC como lo desee y restablecerlo a un estado para reprogramación, lo que lo hace reutilizable y sostenible.

Fomento del desarrollo de dispositivos fotónicos

De manera crucial, si es viable, este enfoque permitirá a los usuarios programar fácilmente la funcionalidad PIC y corregir simultáneamente pequeños errores en el proceso de fabricación.
Por lo tanto, el equipo de investigación tiene la esperanza de que su nuevo enfoque pueda facilitar nuevas investigaciones sobre los PIC reconfigurables. Y debido a que el tiempo para crear prototipos es mucho más corto y preciso con su método, el material programable podría acelerar la velocidad a la que los ingenieros podrían desarrollar dispositivos fotónicos que funcionen. Y a medida que se refina el método, Raz cree que el tiempo para crear prototipos continuará disminuyendo.
Es importante tener en cuenta que todavía son los primeros días. Aunque el equipo de investigación es claramente esperanzador para su nuevo material programable y técnica de fabricación, se necesitarán muchas pruebas y experimentación antes de que su importancia pueda evaluarse con precisión.