fotônicos

La fotónica es la ciencia y la ingeniería que se ocupa de la generación, manipulación y detección de fotones, las partículas de luz. Integra principios de la física clásica y cuántica con tecnologías de comunicaciones, procesamiento de señales y sensores. A diferencia de la electrónica, trabaja principalmente con la luz para transmitir y procesar información.

Entre sus tecnologías clave se encuentran las fuentes de luz (láseres y diodos emisores de luz), las guías de onda, los moduladores, los detectores y los circuitos fotónicos. La fotónica integrada agrupa numerosos componentes en una única placa para reducir tamaño y consumo. Las áreas de fibra óptica, fotónica cuántica y nanofotónica exploran soluciones para transmitir y confinar la luz a escalas cada vez menores.

Los materiales comunes incluyen semiconductores III-V (GaAs, InP) para fuentes y detectores, y silicio para la fotónica integrada, así como vidrio de silice para las guías de onda. También se investigan metamateriales y plasmonica para manipular la luz de forma novedosa. El diseño y la fabricación implican técnicas de deposición, litografía y empaquetado.

Las aplicaciones abarcan telecomunicaciones y redes de datos de alta velocidad, sensores avanzados, imagen médica y cirugía guiada por láser, metrología y sensores ambientales. En informática, la computación fotónica promete alto ancho de banda y menor consumo de energía. La fotónica cuántica impulsa comunicaciones seguras y computación cuántica a pequeña escala.

Historia y desarrollo: desde la invención del láser en la década de 1960 hasta la expansión de la fibra óptica en los años 70 y 80, y la llegada de la fotónica integrada a principios del siglo XXI. Los retos actuales incluyen reducir pérdidas, mejorar la integración con electrónica, la manufactura a gran escala y el coste. Las tendencias futuras destacan la computación y las redes fotónicas, la computación cuántica y soluciones más sostenibles.