Láser de anillo semiconductor

Los láseres de anillo semiconductores ( SRL ) son dispositivos láser de anillo en miniatura con aplicaciones potenciales en optoelectrónica , fotónica y circuitos totalmente ópticos. Los primeros SRL se desarrollaron en la década de 1980. Recientemente, han despertado interés como posibles dispositivos de almacenamiento de memoria de acceso aleatorio para computadoras totalmente ópticas .

Los láseres de anillo semiconductores son, literalmente, guías de onda ópticas en forma de anillo con un medio láser . Tienen la capacidad de atrapar la luz en un anillo y recircularla continuamente mientras se mantengan alimentados. El material preferido para los SRL es el fosfuro de indio . ^{[ 1 ]} Los SRL pueden ser cuadrados con reflectores en las esquinas o, como es más común en los diseños más pequeños, tener una forma curva, tipo "pista de carreras". Actualmente, los dispositivos tienen un tamaño del orden de 100 micrómetros , pero debería ser posible una mayor miniaturización utilizando la tecnología de microelectrónica de silicio existente.

En el verano de 2010, los investigadores Dr. Muhammad Maqbool y Kyle Main de la Universidad Estatal de Ball y el Dr. Martin Kordesch de la Universidad de Ohio lograron desarrollar con éxito el primer SRL de nitruro de aluminio del orden de 20 micrómetros de diámetro. Este SRL se construyó depositando una película semiconductora de nitruro de aluminio de 4 micrómetros de espesor, dopada con iones Ti+3, sobre un cable de fibra óptica estirado de 12 micrómetros de diámetro. Se demostró que este SRL tenía una ganancia considerable y una potencia de bombeo umbral baja, lo que lo convierte en un sistema láser altamente eficiente. La luz se confinaba solo a la película y no se reflejaba en la superficie exterior de la fibra óptica. Esta disposición se denomina "Modo de Galería Susurrante". ^{[ 2 ]} Maqbool y Main planean ampliar su trabajo para incluir el desarrollo de SRL a nanoescala en nanotubos de carbono.

Los SRL podrían servir como base para una nueva forma de memoria de acceso aleatorio óptica . La dirección de circulación de la luz (en sentido horario o antihorario) indicaría la polaridad del bit (0 o 1). Debido en parte a la naturaleza biestable y altamente no lineal de los dispositivos, se les puede alimentar una señal de inicio desde cualquier dirección. La direccionalidad se mantiene mientras el dispositivo esté alimentado. Otras aplicaciones potenciales incluyen "un dispositivo de respuesta digital que remodela señales ópticas que se han distorsionado, actuando efectivamente como una puerta " y un dispositivo para resincronizar señales ópticas para eliminar la fluctuación temporal. ^{[ 1 ]}

Un proyecto de investigación europeo creado en 2006 para estudiar las posibles aplicaciones de los SRL. Se conoce como IOLOS (Lógica óptica integrada y memoria mediante láser semiconductor bistable de microranillo ultrarrápido) y recibirá una financiación de 1,25 millones de euros durante tres años. ^{[ 1 ] [ 3 ]} Intense Photonics y Siemens también aportan otros 100 000 euros. ^{[ 1 ]}

• Láser anular
• resonadores de anillo ópticos
• giroscopio láser de anillo