Nuevos datos sobre dinámicas ultrarrápidas
Los pulsos ópticos ultracortos son una herramienta que reviste cada vez mayor importancia en ámbitos en los que se requiere una precisión extraordinaria, como las comunicaciones, la medicina o la ingeniería. Con independencia de que sea su potencia instantánea extremadamente grande o su duración lo que hace que estos pulsos sean fundamentales para las aplicaciones, la capacidad para caracterizar las dinámicas de su campo eléctrico en cuanto a tiempo o frecuencia ampliará la fiabilidad de las técnicas ópticas ultrarrápidas modernas. En este contexto se puso en marcha la iniciativa INCIPIT, financiada con fondos europeos. Dada la importancia crítica de los pulsos ópticos ultracortos en los sistemas fotónicos, el equipo a cargo del proyecto se dedicó a ejecutar nuevos tipos de experimentos y desarrollar dispositivos de caracterización de pulsos que podrían ser más versátiles y eficaces que los más modernos ya disponibles en el mercado. Interacción entre luz y materia en la fotónica integrada Los pulsos ópticos pueden caracterizarse en términos de varios parámetros, como la duración del pulso, la forma espaciotemporal, la energía y la coherencia. Las técnicas destinadas a medir pulsos ultracortos han evolucionado mucho en los últimos años, aunque hay margen para mejorarlas. Es más, los instrumentos convencionales de caracterización de pulsos suelen ser aparatosos y, en muchos casos, contener piezas móviles. «Las técnicas y los dispositivos de medición de pulsos ultracortos precisos y versátiles y, al menos, tan sólidos como la propia generación de pulsos ultracortos son fundamentales para el estudio de la interacción entre la luz y la materia tanto en ámbitos de investigación básica como tecnológica», indica el profesor Marco Peccianti. El control de la interacción entre luz y materia en estructuras fotónicas, como las guías de onda, los resonadores y los interferómetros, es clave para la nueva generación de circuitos integrados, entre otras aplicaciones. «El aprovechamiento de los circuitos fotónicos integrados podría reducir el tamaño y el consumo de los dispositivos ópticos y aumentar su fiabilidad dotándolos al mismo tiempo de funciones nuevas», indicó el Dr. Benjamin Wetzel. En INCIPIT, la labor teórica y experimental se orientó al estudio de las interacciones ópticas entre pulsos ultracortos que se propagan a guías de onda fotónicas en chips fotónicos integrados. Los nuevos prototipos de chips fotónicos y los métodos propuestos podrían resultar útiles para los pulsos ultracortos y permitir a la comunidad científica cualificar su naturaleza y eliminar componentes fundamentales de tamaño excesivo. En general, las actividades de los investigadores produjeron avances en muchos frentes, como la demostración y el control de nuevos estados cuánticos ópticos, la generación y caracterización experimental de tipos de pulsos ópticos peculiares y elusivos, y el desarrollo de fuentes ópticas nuevas. Entre los logros más notables se incluye un peine de frecuencias óptico en un chip, un oscilador paramétrico óptico bicromático en un chip y un láser de modos fijos con un ancho de banda espectral más bajo que nunca. Ordenadores ultrarrápidos y redes ópticas El desarrollo de transistores cada vez más pequeños ha dado lugar a aumentos en la velocidad y la potencia de la computación y a dispositivos de menor tamaño. Los chips fotónicos compatibles con plataformas electrónicas modernas basados en pulsos ultracortos de femtosegundos de duración están en condiciones de aumentar enormemente la potencia y la velocidad de la computación de los futuros sistemas fotónicos y cuánticos y lograr que las futuras redes ópticas alcancen velocidades desorbitadas. INCIPIT difundió estos conocimientos entre la comunidad científica mediante artículos en revistas sometidas a arbitraje científico y ponencias en congresos relevantes.
Palabras clave
INCIPIT, pulsos ópticos ultracortos, chips fotónicos, fotónica integrada, cualificación de pulsos, dinámica ultrarrápida, ordenadores ultrarrápidos
