viernes, 9 de noviembre de 2012

Vórtices ópticos en un chip

Un grupo internacional de investigadores ha mostrado redes integradas de emisores llamados "haces de vórtices ópticos" en microchips de silicio.

Contradiciendo la concepción tradicional, la luz de esos haces no se propaga en rayos rectos. En su lugar, la energía viaja en espiral en una forma de haz cónico hueco. Los haces por tanto, se parece a un vórtice o ciclón, con rayos de luz retorcidos tanto a izquierda como a derecha. En teoría no hay límite de torsión para los rayos de luz. En la mecánica cuántica, esta característica está asociada con el "momento angular orbital" (OAM) de los fotones, dichos fotones en esos hacs pueden estar en órbita alrededor del eje del haz, de alguna manera similar al movimiento de planetas alrededor del Sol.

Cuando esa luz interactúa con materia, impone una fuerza de rotación, una torsión, en la materia, por tanto puede ser usada como "llave inglesa óptica" además de como pinza óptica, que puede tanto rotar como atrapar gotas o partículas microscópicas. Los diferentes grados de giro puede ser también usados para transmitir información, permitiendo portar más informaciòn en una sola señal óptica, e incrementando la capacidad de los enlaces de comunicaciones ópticas.

Los haces de luz en la misma frecuencia pero con diferentes valores de OAM se pueden usar para transmitir diferentes flujos de informaciòn. Las partículas individuales de luz, fotones, puede usar esos diferentes grados de gito para representar informaciòn cuántica, donde un fotón individual puede ser girado al mismo tiempo en sentido horario y antihorario.

Convencionalmente, la generación de dichos haces se basó en los elementos de óptica a granel tales como placas, lentes y hologramas. Estos son adecuados para la investigaciòn pero puede no ser conveniente para muchas aplicaciones, en particular, cuando son necesarias grandes cantidades de dichos haces para alta densidad de empaquetamiento.

En contraste, los nuevos emisores inventados solo miden unos cuantos micrómetros y son miles de veces más pequeños que los convencionales. Están basados en guías de ondas ópticas de silicio y se pueden construir mediante las técnologías convencionales de circuitos integrados.

Estos dispositivos son fácilmente interconectables entre sí para formar matrices complejas y grandes en circuitos fotónicos integrados, y podría ser utilizado para diversas aplicaciones incluyendo comunicaciones, detección y manipulación de partículas microscópicas.

Via Universidad de Bristol

No hay comentarios:

Publicar un comentario en la entrada