Els investigadors de fotònica del National Physical Laboratory (NPL) han aconseguit crear un díode constituït per llum que es pot utilitzar, per primera vegada, en circuits fotònics miniaturitzats.
El Dr. Pascal Del'Haye i el seu equip a la NPL han creat una versió òptica d'un díode que transmet la llum en una sola direcció, i es pot integrar en circuits microfotònics. Aquesta integració a petita escala ha estat un repte important en la fotònica ja que els díodes òptics existents requereixen molt de volum.
El treball innovador de la NPL ha superat la limitació de díodes basats en imants voluminosos, mitjançant l'ús de la llum emmagatzemada en petits anells de vidre a base de xips per formar un díode.
Els díodes són molt coneguts en els circuits electrònics. Transmeten el corrent elèctric en un sentit però bloquegen el corrent en el sentit contrari. Els díodes són components essencials de gairebé tots els circuits electrònics i, per exemple, s'utilitzen en els carregadors de bateries.
La innovadora tècnica es va crear enviant molta llum a un microrresonador, un anell de vidre sobre un xip de silici, sobre l'ample d'un cabell humà i aprofitant la potència òptica circulant per generar l'efecte de díode.
Per crear els díodes òptics s'han utilitzat microriments que poden emmagatzemar quantitats extremadament grans de llum, això vol dir que, encara que només s'enviïn petites quantitats de llum a aquests anells de vidre, el poder de circulació era comparable a la llum generada per les llums d'inundació que ocupen un estadi de futbol sencer, però ha estat possible limitar-lo en un dispositiu més petit que un cabell humà. Les intensitats de la llum permeten la formació d'un díode a través d'una interacció lleugera anomenada efecte Kerr.
En els seus experiments, han demostrat que el camp electromagnètic de la llum circula en els sentit de les agulles del rellotge però, en aquests anells de vidre es bloqueja de manera efectiva qualsevol llum circulant en sentit contrari de les agulles del rellotge.
Aquests díodes obriran per primera vegada els díodes òptics barats i eficients en xips microfotònics, i obriran camí a nous tipus de circuits fotònics integrats que podrien ser utilitzats per a la informàtica òptica. També podrien tenir un impacte significatiu en els futurs sistemes de telecomunicacions òptiques, per a un ús més eficient de les xarxes de telecomunicacions.
Una propietat notable d'aquest nou díode és que el rendiment millora si s'incrementa el camp de llum de propagació cap endavant. Això és molt important, per exemple, quan s'utilitza el díode per protegir xip-díodes làser integrats de reflexions posteriors.
Més enllà de l'ús dels díodes òptics, la investigació de la NPL sobre la interacció de la llum contrapropagabina pot permetre nous tipus de sensors de rotació òptics i memòries òptiques.
Font: National Physiscal Laboratory 
