El descubrimiento fue desarrollado por un equipo integrado por investigadores de la Universidad de Chile, Universidad Católica de Valparaíso y Universidad Rey Juan Carlos, de España. La investigación, que abre la puerta a la creación de nuevos circuitos fotónicos integrados, fue publicada en la última edición de la revista Communications Physics.
F B es un haz de fibra óptica de alta resolución y CMOS representa una cámara de semiconductor de óxido metálico complementario.
b Se obtiene un diagrama de bifurcación para una sola celda de luz impulsada por el láser aplicado a la válvula óptica, a medida que varía el voltaje
V 0 aplicado a la válvula. El eje vertical representa la intensidad total medida en la cámara en unidades arbitrarias. Los recuadros son las respectivas instantáneas tomadas con la cámara. Los círculos discontinuos representan las áreas iluminadas. Los triángulos rojo y verde muestran el barrido con el voltaje hacia abajo y hacia arriba, respectivamente. La región de biestabilidad está resaltada con líneas discontinuas verticales.
c Ilustración esquemática de cómo se genera la retroalimentación óptica no recíproca.
α representa el desplazamiento del haz de fibras ópticas. La barra de escala indica el tamaño de la celda. Los paneles d y e representan la evolución temporal de los perfiles de intensidad del sistema de cadena óptica. Los paneles d1 y e1 en la región verde representan el perfil de estado inicial. Los paneles d2 y e2 en la región cian representan el perfil de estado final en la línea intermedia de la cadena biestable con acoplamiento recíproco y no recíproco, respectivamente. La retroalimentación óptica no recíproca en el LCLV (α ≠ 0) se representa con el desplazamiento entre los cuadrados en la parte superior de estos paneles.
“Con esto podemos hacer copias o sistemas similares a las redes que nos rodean, por ejemplo, Internet o redes de energía”, explica Marcel Clerc, académico del Departamento de Física de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas (FCFM) de la Universidad de Chile.
El experimento usó una válvula de cristal líquido con retro inyección óptica para modificar en tiempo real parámetros como la luz y el voltaje. El trabajo empleó técnicas para crear un modelo que explicó lo observado en los experimentos, y desarrolló simulaciones por computadora para predecir los fenómenos observados.
La investigación, que duró dos años, se realizó en el Laboratorio de Fenómenos Robustos en Óptica (LAFER) del Departamento de Física de la FCFM, en la Universidad de Chile. En el trabajo también participaron los estudiantes: Pedro Aguilera, Manuel Díaz, Amaru Moya y David Pinto, del Departamento de Física de la FCFM de la Universidad de Chile. Por la Universidad Rey Juan Carlos, en tanto, trabajó Karin Alfaro Bittner y por la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso, René Rojas.
El próximo paso para esta línea de investigación será utilizar esta propagación para entender el comportamiento de redes de manera experimental. “Nuestra teoría también abre nuevas posibilidades para futuros estudios experimentales”, comenta Marcel Clerc. Algunos ejemplos incluyen Internet, las redes eléctricas y las señales neuronales.
El artículo, titulado “Nonlinear wave propagation in a bistable optical chain with nonreciprocal coupling” (“Propagación de ondas no lineales en una cadena óptica biestable con acoplamiento no recíproco”) será publicado en la revista Communications Physics, perteneciente al grupo Nature. Para ver el archivo publicado revisa el siguiente enlace https://www.nature.com/articles/s42005-024-01690-x
