“Confirmamos, por primera vez, el tipo de relaciones que se dan entre dos sistemas fotónicos distintos. Estas no siempre son simétricas o recíprocas, y tal vez lo más llamativo… es que éstas pueden tener, por ejemplo, aplicaciones en tecnologías como las redes de Internet por fibra óptica”, así lo afirmó Rodrigo Vicencio, académico del Departamento de Física de la Ciencias Físicas y Matemáticas (FCFM) de la Universidad de Chile.
El Prof. Vicencio, primer autor del artículo, explica que, “logramos probar que la interacción entre dos sistemas distintos no es simétrica (como se pensaba o se asumía hasta ese momento). En física, la simetría y reciprocidad son propiedades generales que, entre otras cosas, permiten que los sistemas conserven su energía. Si un elemento entrega lo mismo que recibe, hablamos de reciprocidad, y entonces hay naturalmente un flujo de energía conservado o constante”. Además, añade que este tipo de relaciones se dan en todos los niveles en nuestro mundo, y son particularmente importantes en las relaciones sociales, explicando en parte la complejidad de estas.
El salto a las Redes Fotónicas
El estudio se llevó a cabo, en su totalidad, en el Laboratorio de Redes Fotónicas del Departamento de Física ubicado en la sede Beauchef de la FCFM, desde la teoría, el modelamiento computacional, hasta la fabricación y medición de dispositivos reales. Tras meses de trabajo experimental, y una idea que llevaba años madurando, el equipo logró fabricar decenas de acopladores fotónicos y observar diferencias sistemáticas en la interacción de las fibras, atribuibles a una interacción no simétrica.
Para el Prof. Vicencio, estos resultados podrían usarse, por ejemplo, para entregar más ancho de banda o una señal más fuerte a un usuario específico. El siguiente paso será explorar sistemas con más grados de libertad, además de estudiar otras formas de implementación experimental de este concepto. Posteriormente, la idea es continuar hacia redes de guías de ondas de ondas en 1 y 2 dimensiones.
Junto al académico, que se encargó de la parte teórica, experimentos, análisis de datos y escritura de trabajo; participaron los alumnos de postgrado del DFI: Diego Román, que se enfocó en simulaciones numéricas en el continuo; Martín Rubio, quien trabajó en experimentos intensivos para demostración estadística de la observación; y Paloma Vildoso, recientemente egresada del Magíster en Ciencias mención Física, trabajó en los experimentos de acopladores finales. A este equipo se sumó Luis Foa, académico y director del Departamento de Física, quien se abocó a la teoría y redacción del trabajo.
El artículo, titulado “Nonsymmetric evanescent coupling in photonics”, ya está disponible en la revista Physical Review.
Para verlo revisa el siguiente enlace https://journals.aps.org/pra/abstract/10.1103/PhysRevA.111.043510
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