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Optica
Nuevo Espejo Para la Optica de
Alto Rendimiento
23 de
Marzo de 2007.
 Han
creado un nuevo espejo de alto rendimiento que podría mejorar
espectacularmente el diseño y la eficiencia de la próxima generación de
dispositivos que dependen de la óptica láser, incluyendo reproductores
de DVD de alta definición, circuitos avanzados de ordenador, e
impresoras láser.
El nuevo espejo, obra de ingenieros de la Universidad de California en
Berkeley, es por lo menos 20 veces más delgado que los empleados en los
sistemas convencionales, resulta funcional en un espectro
considerablemente más amplio de frecuencias de luz, y es más fácil de
fabricar. Todas estas características presentan ventajas críticas para
los actuales dispositivos ópticos integrados, cada vez más pequeños.
Connie J. Chang-Hasnain, directora del Centro de Tecnologías para
Semiconductores Optoelectrónicos Nanoestructurados, desarrolló el espejo
superdelgado, el HCG, con sus colaboradores Michael Huang y Ye Zhou.
Los láseres semiconductores de hoy exigen espejos que puedan brindar una
alta reflectividad, pero sin que presenten grandes espesores. Cuando se
reduce el espesor de un espejo, se está reduciendo significativamente la
masa del dispositivo, lo que se traduce en una disminución del consumo
de energía. El nuevo espejo supera las barreras que han mantenido
detenido el avance de ciertos láseres.
Las primeras versiones de los láseres semiconductores usaron espejos de
cristal que presentaban una capacidad de reflexión de no más del 30 por
ciento. Un índice de reflectividad tan bajo es demasiado ineficiente
para los láseres VCSEL empleados en las comunicaciones ópticas de corto
alcance, los ratones ópticos para ordenadores, y otras aplicaciones que
requieran bajo consumo de energía. Por sus especiales características,
los VCSEL necesitan ya de por sí un espejo con muy alta capacidad de
reflexión.
Se puede lograr una alta reflectividad con los espejos DBR, ya que
pueden reflejar hasta el 99,9 por ciento de la luz. Pero se requieren
hasta 80 capas de material para lograr esta alta reflectividad. El DBR
acaba resultando bastante grueso, con espesores de hasta unos 5
micrómetros. También se necesita una alta precisión para producir las
capas, lo que requiere de un proceso industrial complicado.
El nuevo espejo es más delgado y será más fácil de fabricar, lo que
mantendrá bajos los costos.
En sus experimentos, los investigadores han confirmado que el HCG es
capaz de proporcionar una reflectividad mayor del 99,9 por ciento.
El espejo HCG supera muchas de las barreras que habían retardado el
avance de la investigación con los VCSEL. Además de ser más delgado,
tiene la ventaja de funcionar en un rango más amplio de frecuencias de
luz.
El último atributo es particularmente importante, ya que las tecnologías
de discos ópticos emplean cada vez más los láseres de luz azul-violeta,
que operan en longitudes de onda mucho más cortas que el láser rojo. Las
longitudes de onda más cortas hacen posible el enfoque en unidades más
pequeñas, permitiendo el almacenamiento de datos con densidades
significativamente más altas.
Los ingenieros también estudian aplicaciones para espejos HCG móviles en
los sistemas microelectromecánicos (MEMS).
Puede que sea posible imprimir este espejo sobre varias superficies y
quizás un día se usen para crear pantallas plásticas orgánicas que
puedan enrollarse para su más fácil transporte.
Existe una amplia gama de productos basados en la óptica del láser que
podrían beneficiarse con este delgado espejo. Estos incluyen diodos
emisores de luz, dispositivos fotovoltaicos, sensores, chips de
ordenador y equipos de telecomunicaciones.
Información adicional en:
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