segunda-feira, 22 de janeiro de 2018

Você ainda ouvirá falar de um "Vale do Niobato de Silício"

Você ainda ouvirá falar de um "Vale do Niobato de Silício"


Você ainda ouvirá falar de um
Microfotografias mostram a precisão obtida em um material que até agora resistia à fabricação de componentes miniaturizados.[Imagem: Mian Zhang et al. - 10.1364/OPTICA.4.001536]

Niobato de Lítio
Você nunca ouviu falar de um "Vale do Niobato de Lítio", mas a revolução em andamento na fotônica já justificaria homenagear esse material, a exemplo do "Vale do Silício", localizado na Califórnia.
O niobato de lítio já é um dos materiais ópticos mais utilizados, conhecido por suas propriedades eletro-ópticas, o que significa que ele pode converter sinais eletrônicos em sinais ópticos de forma eficiente. Os moduladores de niobato de lítio são a espinha dorsal das telecomunicações modernas, convertendo dados eletrônicos em informações ópticas no final dos cabos de fibra óptica.
Mas é notoriamente difícil miniaturizar componentes de alta qualidade feitos com esse material, o que tem sido o grande obstáculo a várias aplicações práticas, que exigem que suas funcionalidades sejam integradas a um chip.
Felizmente, a solução já está nos laboratórios.
"Esta pesquisa desafia o status quo. Nós demonstramos que você pode fabricar componentes de niobato de lítio de alta qualidade - com perda ultrabaixa e elevado confinamento óptico - usando os processos de microfabricação convencionais," disse o professor Marko Loncar, da Universidade de Harvard, nos EUA.
Isto abre portas para a fabricação de circuitos integrados fotônicos ultraeficientes, para a fotônica quântica, a conversão óptica para micro-ondas e muito mais, sobretudo levando em conta que o niobato de lítio tem várias outras propriedades interessantes e curiosas.
Gravação a plasma
A maioria das microestruturas ópticas convencionais é fabricada usando processos de corrosão química ou mecânica. Mas o niobato de lítio é quimicamente inerte, o que significa que o ataque químico está fora de questão.
"Usar litografia química no niobato de lítio é como usar água para remover esmalte das unhas, simplesmente não vai funcionar," explicou Mian Zhang, principal idealizador da nova técnica.
Buscando inspiração em experimentos anteriores feitos com diamante - bem mais duro do que o niobato de lítio - Zhang aprimorou uma técnica de gravação a plasma que se mostrou capaz de esculpir fisicamente ressonadores em filmes finos de niobato de lítio.
A equipe demonstrou que esses guias de onda em nanoescala propagam a luz por uma rota de um metro de comprimento perdendo apenas cerca de metade da potência óptica - em comparação, os componentes atuais de niobato de lítio perdem pelo menos 99% da luz na mesma distância.
A seguir, a equipe pretende preparar a técnica para escalonamento industrial e desenvolver uma plataforma de niobato de lítio para uma ampla gama de aplicações, incluindo comunicação óptica, computação quântica e comunicação e fotônica de micro-ondas.


Fonte:  Inovação Tecnológica -  

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