Físicos crean un micro dispositivo del tamaño de un chip que multiplica la intensidad de la luz hasta por 100 veces

Un equipo de investigadores de la Universidad de Stanford, en Estados Unidos, creó un micro amplificador óptico ultracompacto que puede aumentar la intensidad de una señal de luz hasta 100 veces, sin incrementar el consumo de energía. Este avance es crucial en un mundo en el que casi todo depende de la luz que viaja por fibra óptica. La novedad radica en ofrecer mayor capacidad de información, con poca energía y menores pérdidas.

Este dispositivo, de un tamaño similar al de la yema de un dedo, no solo es adecuado para un laboratorio o una estación de telecomunicaciones, sino que podría ser integrado en portátiles, sensores médicos o incluso smartphones, algo impensable para los amplificadores ópticos convencionales, que normalmente son grandes y demandan mucha electricidad.

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¿Cómo funciona el micro dispositivo creado por físicos de Standford?

A diferencia de los sistemas tradicionales, el nuevo micro amplificador óptico emplea un diseño resonante que funciona como una pequeña pista circular para la luz. La energía utilizada para la amplificación, conocida como “haz bomba”, no se desperdicia después de un solo uso, sino que permanece circulando dentro del dispositivo, con lo que aumenta gradualmente su potencia.

De este modo, la luz se refleja sobre sí misma, como si rebotara entre diminutos espejos, con lo que gana fuerza antes de transferirla a la señal principal que se desea amplificar. El resultado es un sistema que requiere menos energía para generar un efecto mucho más fuerte en la salida.

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Menos interferencias y más datos

La amplificación siempre ha tenido un costo: el ruido. En el ámbito de las telecomunicaciones, este ruido actúa como un enemigo silencioso que deteriora la calidad de la señal y limita la cantidad de información que puede transmitirse. Sin embargo, este nuevo amplificador ha demostrado generar una cantidad mínima de interferencias, lo que se traduce en más datos transmitidos por segundo y menos errores.

Además, su ancho de banda es más amplio que el de muchos dispositivos actuales, lo que le permite trabajar con una gama más amplia de longitudes de onda. Esto abre la posibilidad de crear redes ópticas más flexibles y densas, en las que una sola fibra puede transportar múltiples flujos de información simultáneamente.

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Tecnología compacta para usos múltiples

Una de las características más destacadas del microchip es su bajo consumo energético. Funciona con solo unos pocos cientos de milivatios, lo que lo convierte en un componente que puede alimentarse con una batería común. No se limita únicamente a grandes infraestructuras en centros de datos, sino que también puede ser utilizado en sensores portátiles, dispositivos médicos para diagnósticos ópticos o sistemas de comunicación en áreas remotas.

En el ámbito de los biosensores, por ejemplo, una señal de luz más fuerte y clara puede ser clave para detectar una molécula en una muestra o pasarla por alto. En las comunicaciones, posibilita repetidores más pequeños y asequibles, lo que reduce la necesidad de estaciones intermedias grandes en redes de largo alcance.

¿Para qué serviría el micro amplificador óptico?

Este nuevo amplificador óptico se suma a una tendencia más amplia: hacer que la infraestructura digital sea más eficiente y menos dependiente de fuentes de energía que consumen grandes cantidades. En la práctica, podría ayudar a:

• Reducir el consumo de energía en redes de fibra, especialmente en áreas rurales o de difícil acceso, al transmitir menos energía por cada gigabyte.
• Crear sensores ambientales más sensibles y de bajo consumo para monitorear en tiempo real la calidad del aire, el agua o los suelos.
• Desarrollar dispositivos médicos portátiles que disminuyan la necesidad de equipos grandes y de alto consumo energético en hospitales.
• Integrarse en sistemas que funcionan con energías renovables, donde cada milivatio ahorrado tiene un impacto significativo.