Caracterización óptica de estructuras fotónicas

Los circuitos nanofotónicos presentan unas dimensiones transversales por debajo de la longitud de onda de la luz que se guía a través de ellos. Es por ello que la inyección de luz a estos circuitos a partir de fibras ópticas estándares no es una tarea sencilla. En primer lugar, es necesario posicionar las fibras de entrada y salida con precisiones por debajo de los 10 nm con respecto a las guías nanofotónicas. Además, si no se usan procedimientos especiales, se pierde mucha luz en los procesos de inyección y extracción de fotones al chip nanofotónico, ya que la anchura modal de campo es casi 100 veces mayor en la fibra que en la guía nanofotónica. Asimismo, debido a la complejidad creciente de dicho tipo de circuitos, cada vez se hace más necesario añadir procesado externo más avanzado, para realizar medidas de alta resolución en los dominios tanto temporal como frecuencial.

El NTC posee varios bancos de caracterización de circuitos nanofotónicos en la región espectral de 1550 nm que permiten superar las limitaciones mencionadas previamente. En primer lugar, el uso de nanoposicionadores de 5 ejes con resolución por debajo de 5 nm permite alinear apropiadamente las fibras ópticas de entrada/salida con las guías nanofotónicas del chip a caracterizar. En segundo lugar, el uso de técnicas como fibras con lente o acopladores de grating permite reducir considerablemente las pérdidas de acoplo.

Por último, el NTC posee sofisticados equipos externos para la caracterización avanzada de componentes nanofotónicos, como un osciloscopio de alta velocidad que permite caracterización temporal hasta 65 GHz o un subsistema para medida de fase (lineal y no lineal) en el dominio óptico.

Las ventajas que ofrece son: reducción de las pérdidas de acoplo; test temporal a velocidades de hasta 65 GHz; y medidas lineales y no lineales (todo-ópticas)

El NTC posee una experiencia de más de 5 años en este campo, lo que se demuestra a través de numerosos artíclos de investigación en revistas como Applied Physica Letters y Optics Express, y en la participación en proyectos europeos de I+D como PHOLOGIC (6º Programa Marco), HELIOS o TAILPHOX (7º Programa Marco).

Aplicaciones

  • Redes de comunicaciones ópticas
  • Procesado óptico de señal
  • Interconexiones ópticas
  • Biosensores
  • Materiales ópticos
  • Espectrometría y espectrografía de infrarrojos

Ventajas técnicas

  • Caracterización a medida
  • Medidas espectrales FTIR en el rango espectral más amplio posible en el mercado
  • Test en tiempo y frecuencia simultáneo
  • Medidas de dispersión en la banda de 1.55 nm

Beneficios que aporta

  • No existen empresas que hagan este tipo de medidas

Experiencia relevante

  • El grupo cuenta con una amplia experiencia en la caracterización de circuitos fotónicos integrados. Por ejemplo, se han publicado más de 10 artículos en revistas científicas internacionales donde se divulgan resultados sobre medidas de los mencionados circuitos. Además, se han realizado actividades de caracterización en varios proyectos europeos pertenecientes al 6º (017158-PHOLOGIC, Nanophotonic Logic Gates; IST-026554 SABIO, Ultrahigh sensitivity Slot-waveguide biosensor on a highly integrated chip for simultaneous diagnosis of multiple diseases) y 7º Programa Marco (HELIOS FP7-ICT-224312 , Photonics Electronics functional Integration on CMOS) de la Unión Europea.