{"id":8011,"date":"2023-07-17T15:25:47","date_gmt":"2023-07-17T07:25:47","guid":{"rendered":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/?p=8011"},"modified":"2024-02-27T19:30:08","modified_gmt":"2024-02-27T11:30:08","slug":"researchers-use-sound-waves-to-advance-optical-communication","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/es\/researchers-use-sound-waves-to-advance-optical-communication\/","title":{"rendered":"Los investigadores utilizan ondas sonoras para avanzar en la comunicaci\u00f3n \u00f3ptica"},"content":{"rendered":"

Investigadores de Illinois han demostrado que se pueden utilizar ondas sonoras para producir diodos \u00f3pticos ultraminiatura que son lo suficientemente peque\u00f1os como para caber en un chip de computadora. Estos dispositivos, llamados aisladores \u00f3pticos, pueden ayudar a resolver importantes desaf\u00edos de capacidad de datos y tama\u00f1o de sistema para los circuitos integrados fot\u00f3nicos, el equivalente basado en luz de los circuitos electr\u00f3nicos, que se utilizan para inform\u00e1tica y comunicaciones.<\/p>\n

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Los aisladores son dispositivos no rec\u00edprocos o \u201cunidireccionales\u201d similares a los diodos electr\u00f3nicos. Protegen las fuentes l\u00e1ser de los reflejos posteriores y son necesarios para enrutar se\u00f1ales luminosas a trav\u00e9s de redes \u00f3pticas. Hoy en d\u00eda, la tecnolog\u00eda dominante para producir tales dispositivos no rec\u00edprocos requiere\u00a0materiales<\/a>\u00a0que cambian sus propiedades \u00f3pticas en respuesta a los campos magn\u00e9ticos, dijeron los investigadores.<\/p>\n

"Hay varios problemas con el uso de materiales magn\u00e9ticamente sensibles para lograr el flujo de luz unidireccional en un chip fot\u00f3nico", dijo el profesor de ingenier\u00eda y ciencias mec\u00e1nicas y coautor del estudio.\u00a0Gaurav Bahl<\/a>. \u201cEn primer lugar, la industria simplemente no tiene buena capacidad para colocar imanes compactos en un chip. Pero lo m\u00e1s importante es que los materiales necesarios a\u00fan no est\u00e1n disponibles en las fundiciones fot\u00f3nicas. Es por eso que la industria necesita desesperadamente un enfoque mejor que utilice s\u00f3lo materiales convencionales y evite los campos magn\u00e9ticos por completo\u201d.<\/p>\n

En un estudio publicado en la revista\u00a0Fot\u00f3nica de la naturaleza<\/i>, los investigadores explican c\u00f3mo utilizan el min\u00fasculo acoplamiento entre la luz y el sonido para proporcionar una soluci\u00f3n \u00fanica que permite dispositivos no rec\u00edprocos con casi cualquier material fot\u00f3nico.<\/p>\n

Sin embargo, el tama\u00f1o f\u00edsico del dispositivo y la disponibilidad de materiales no son los \u00fanicos problemas del estado actual de la t\u00e9cnica, afirmaron los investigadores.<\/p>\n

"Los intentos de laboratorio para producir aisladores \u00f3pticos magn\u00e9ticos compactos siempre han estado plagados de grandes p\u00e9rdidas \u00f3pticas", dijo el estudiante graduado y autor principal Benjamin Sohn. \u201cLa industria de la fot\u00f3nica no puede permitirse esta p\u00e9rdida relacionada con el material y tambi\u00e9n necesita una soluci\u00f3n que proporcione suficiente ancho de banda para ser comparable a la t\u00e9cnica magn\u00e9tica tradicional. Hasta ahora, no ha habido ning\u00fan enfoque sin imanes que sea competitivo\u201d.<\/p>\n

El nuevo dispositivo tiene un tama\u00f1o de s\u00f3lo 200 por 100 micras (unas 10.000 veces m\u00e1s peque\u00f1o que un cent\u00edmetro cuadrado) y est\u00e1 hecho de nitruro de aluminio, un material transparente que transmite la luz y es compatible con las fundiciones fot\u00f3nicas. \u201cLas ondas sonoras se producen de forma similar a un altavoz piezoel\u00e9ctrico, utilizando peque\u00f1os electrodos escritos directamente sobre el nitruro de aluminio con un haz de electrones. son estos\u00a0ondas sonoras<\/a>\u00a0que obligan a la luz dentro del dispositivo a viajar solo en una direcci\u00f3n. Esta es la primera vez que un aislador sin im\u00e1n supera el ancho de banda de gigahercios\u201d, dijo Sohn.<\/p>\n

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Los investigadores est\u00e1n buscando formas de aumentar el ancho de banda o la capacidad de datos de estos aisladores y conf\u00edan en que podr\u00e1n superar este obst\u00e1culo. Una vez perfeccionados, visualizan aplicaciones transformadoras en sistemas de comunicaci\u00f3n fot\u00f3nica, giroscopios, sistemas GPS, cronometraje at\u00f3mico y centros de datos.<\/p>\n

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\"Researchers
Benjamin Sohn, estudiante de ingenier\u00eda y ciencias mec\u00e1nicas de Illinois y autor principal de un nuevo estudio, sostiene un dispositivo que utiliza ondas sonoras para producir diodos \u00f3pticos lo suficientemente peque\u00f1os como para caber en un chip de computadora. Cr\u00e9dito: L. Brian Stauffer<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n

"Los centros de datos manejan enormes cantidades de tr\u00e1fico de datos de Internet y consumen grandes cantidades de energ\u00eda para la creaci\u00f3n de redes y para mantener los servidores fr\u00edos", dijo Bahl. "La comunicaci\u00f3n basada en la luz es deseable porque produce mucho menos calor, lo que significa que se puede gastar mucha menos energ\u00eda en enfriar el servidor mientras se transmiten muchos m\u00e1s datos por segundo".<\/p>\n

Aparte del potencial tecnol\u00f3gico, los investigadores no pueden evitar quedar hipnotizados por la ciencia fundamental detr\u00e1s de este avance.<\/p>\n

"En la vida cotidiana, no vemos las interacciones de la luz con el sonido", dijo Bahl. \u201cLa luz puede atravesar un panel de vidrio transparente sin hacer nada extra\u00f1o. Nuestro campo de investigaci\u00f3n ha encontrado que\u00a0luz<\/a>\u00a0y el sonido, de hecho, interact\u00faan de una manera muy sutil. Si se aplican los principios de ingenier\u00eda correctos, se puede agitar un material transparente de la manera correcta para mejorar estos efectos y resolver este importante desaf\u00edo cient\u00edfico. Parece casi m\u00e1gico\u201d.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Illinois researchers have demonstrated that sound waves can be used to produce ultraminiature optical diodes that are tiny enough to fit onto a computer chip. These devices, called optical isolators, may help solve major data capacity and system size challenges for photonic integrated circuits, the light-based equivalent of electronic circuits, which are used for computing<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":8033,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[1,321],"tags":[],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/8011"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=8011"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/8011\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":8034,"href":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/8011\/revisions\/8034"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/8033"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=8011"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=8011"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=8011"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}