Diseño de microchips ópticos

Los circuitos integrados fotónicos equivalen a los electrónicos, solo que la transmisión y procesado de la información se hace en el dominio óptico, a través de la luz láser. Esto permite alcanzar velocidades de transmisión de datos muy altas, en el caso de las comunicaciones, pero también realizar funciones especiales que serían impensables con la electrónica.

Los componentes ópticos integrados pasaron de la investigación al desarrollo comercial hace ya más de una década, pero se restringían a dispositivos básicos que solo realizaban una única función muy especializada, y generalmente en el campo de las comunicaciones. A día de hoy, la madurez de los procesos de fabricación y las técnicas de diseño permiten la implementación de sistemas mucho más complejos, con cientos de dispositivos integrados en el mismo chip, y para ámbitos casi tan diversos como los de la electrónica hoy en día.

Frente al silicio utilizado en los microchips electrónicos, hoy existen múltiples materiales diferentes para fabricar un microchip óptico. El mayor desafío es saber qué tecnología es óptima para cada aplicación, y conocer las correspondientes técnicas de diseño para cada material. En este campo, investigadores del Instituto de Telecomunicaciones y Aplicaciones Multimedia trabajan en mejoras de tecnologías de diseño y caracterización de circuitos integrados en múltiples materiales, que permitan alcanzar velocidades de transmisión de datos muy altas, pero también reducir espectacularmente el tamaño y peso.

Una empresa Spin-off de la UPV, VLC-Photonics, proporciona servicios de diseño de chips fotónicos con tecnología desarrollada en ITEAM. La colaboración entre la spin-off y la universidad permite abordar servicios de diseño de chips fotónicos para todo tipo de aplicaciones. Hasta el momento, los investigadores han desarrollado chips de Nitruro de Silicio, de Fosfuro de Indio y de Silicio, habiendo comercializado sus productos ya a empresas de Europa, EEUU y Asia. El principal sector al que se dirigen son grandes empresas de telecomunicaciones, pero también ofrecen sus servicios a empresas de biomedicina, instrumentación de alta frecuencia o empresas del sector aeroespacial

El equipo de la UPV, perteneciente al Grupo de Comunicaciones Ópticas y Cuánticas del iTEAM, cuenta con una amplia trayectoria en el campo de la integración óptica. Aunque su principal área de trabajo siempre han sido las comunicaciones ópticas, también han trabajado en sensores ópticos y procesado óptico de la señal. Jose Capmany, director del iTEAM y uno de los miembros fundadores de VLC Photonics, lleva más de 20 años dedicado a las comunicaciones ópticas y es reconocido a nivel mundial por sus significativos avances en el campo de la fotónica de microondas. Asimismo, cabe destacar la investigación desarrollada también por uno de los integrantes del equipo de la Technische Universiteit Eindhoven.

Aplicaciones

  • Telecomunicaciones
  • Empresas de biomedicina
  • Instrumentación de alta frecuencia
  • Sector aeroespacial

Ventajas técnicas

  • Reducción del tamaño y peso de los chips

Beneficios que aporta

  • Velocidades de transmisión de datos muy altas

Experiencia relevante