Um novo amplificador de luz desenvolvido na Universidade de Twente não só aumenta os sinais de luz em um chip fotônico, mas também aumenta a aplicabilidade desses chips. Graças a sinais de luz mais fortes, chips detectores de vírus ou marcadores tumorais podem ser mais sensíveis, e carros autônomos poderiam examinar melhor seus arredores. Uma das principais vantagens do novo amplificador é seu pequeno tamanho. Para preparar este conceito para introdução no mercado, A Professora Sonia Garcia Blanco recebeu uma bolsa de Prova de Conceito do Conselho Europeu de Pesquisa

Os circuitos integrados fotônicos (PICs) estão sendo introduzidos em um número crescente de aplicações. Esses componentes processam sinais de luz. PICs podem ser encontrados na detecção médica, em datacenters e processamento de sinais 5G. E os carros autônomos do futuro dependem fortemente do LIDAR (detecção e alcance de luz). Quanto mais forte o sinal de saída, melhor o carro será capaz de avaliar corretamente seus arredores. Como na eletrônica, amplificadores ópticos aumentam os sinais ópticos. Contudo, no caso da fotônica, amplificadores muitas vezes não são integrados no mesmo chip e, portanto, precisam ser conectados separadamente, o que pode tornar o sistema com perdas e vulnerável. Sonia Garcia Blanco e sua equipe desenvolveram agora um amplificador que supera essas desvantagens. Faz uso da combinação de óxido de alumínio e érbio, e uma técnica de acoplamento inovadora.

Dupla camada

Erbium é frequentemente usado em amplificadores de fibra óptica (EDFAs), mas isso resulta principalmente em componentes volumosos. Graças à combinação correta de materiais, concentração de érbio e arquitetura de guia de ondas, o amplificador pode ser muito pequeno, enquanto fornece alto ganho óptico. Uma questão importante é como conectar o amplificador com o resto do circuito fotônico. Isso é conseguido usando uma tecnologia de acoplador de dupla camada fotônica desenvolvida no grupo de Garcia-Blanco. Um design especial de afilamento permite transferir a luz para frente e para trás entre o circuito fotônico de nitreto de silício passivo e a seção do amplificador com perda desprezível. Desta maneira, a seção do amplificador torna-se um bloco de construção que pode ser introduzido por designers de chips em qualquer chip fotônico que requeira amplificação. É semelhante à maneira como os blocos de construção eletrônicos podem ser introduzidos em cada parte de um chip eletrônico.

Garcia Blanco diz:"Nosso bloco de construção de ganho óptico aborda os problemas atuais de desempenho, escalabilidade e flexibilidade. "