Circuitos fotónicos

28-04-2022 | Publicado por Joaquín Martí

Circuitos fotónicos - Fotónica

El artículo que sigue apareció originalmente en junio de 2018 en la revista SIMULIA Community News, escrito por Pierre Wahl, cofundador de Luceda Photonics.

El uso y manipulación de la luz siempre ha sido un aspecto clave en campos tecnológicos como las telecomunicaciones, la medicina, la auscultación y la defensa. La ciencia en que se basa esta manipulación se conoce como “óptica” o “fotónica”. A lo largo de la última década, la posibilidad de integrar capacidades fotónicas en un chip ha desencadenado una ola de innovación sin precedentes en la comunidad óptica y se ha establecido como un campo independiente: “fotónica integrada”. Ya hoy la fotónica integrada ha generado mejoras de orden de magnitud en costes, prestaciones y consumo energético en telecomunicaciones, y otros campos no andan muy rezagados. Habiendo dado apoyo a los equipos de I+D de grandes empresas e institutos de investigación de todo el mundo, podemos aportar algunos consejos a los equipos que confían en lograr similares beneficios con esta fascinante tecnología.

CONSIDERA TODOS LOS COSTES Y BENEFICIOS DE TU APLICACIÓN

Aunque el uso de sistemas fotónicos integrados casi siempre mejora las prestaciones de sus componentes no integrados, un chip fotónico integrado siempre es parte de un sistema más amplio en el cual debe integrarse. Dado que los procesos de I+D, instalaciones de producción y modelos de costes de los chips fotónicos son diferentes, deben tenerse en cuenta todas las implicaciones tecnológicas y económicas del cambio. Por ejemplo, es cierto que los chips integrados pueden tener un coste muy bajo, pero eso sólo se materializa si se necesitan muchos. Conviene estudiar estos detalles antes de adquirir compromisos económicos importantes.

KITS DE DISEÑO DE PROCESO (PDKs) Y OBLEAS MULTI-PROYECTO (MPWs)

Para reducir los riesgos de las empresas participantes, los fabricantes activos en fotónica integrada ofrecen la posibilidad de compartir el coste del desarrollo completo de una oblea con otros participantes, combinando sus diseños en una única oblea. Además, la mayor parte de los fabricantes dan acceso a sus kits de diseño de proceso, que aportan componentes ya verificados que se pueden ensamblar y reutilizar. Recomendamos encarecidamente hacer uso de esta opción como referencia y comprobación de la tecnología.

INVIERTE EN UN FLUJO DE TRABAJO ROBUSTO

Las simulaciones del campo electromagnético constituyen una parte muy importante del diseño fotónico integrado. Sin embargo, vemos que en la práctica los equipos de diseño fotónico sufren para organizar lo necesario para configurar adecuadamente estas simulaciones. Es preciso que la geometría simulada represente fielmente la estructura finalmente fabricada, que los modelos de material sean correctos para las condiciones de operación, y que los parámetros de la simulación se ajusten para obtener resultados correctos en un tiempo razonable.

Con frecuencia los diseñadores deben consultar toda una serie de fuentes (manual de PDKs, datos de información del proceso y la pericia de un ingeniero experto en simulación) para configurar bien las simulaciones. Dado que estas fuentes se actualizan continuamente, el asegurarse de que las simulaciones EM son siempre correctas constituye un reto principalmente organizativo.

Es importante emplear software que incorpore todos los aspectos del flujo de trabajo. En Luceda colaboramos con Dassault Systèmes para generar el óptimo flujo a nuestros clientes comunes.

En Principia, no somos Luceda. Pero si necesitas ayuda en fotónica, nos aseguraremos de que recibes la mejor. Llevamos más de cuarenta años ayudando a clientes a innovar.

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