Hace 45 años, en el mes de mayo, el físico estadounidense Theodore Harold Maiman observó el primer proceso láser en un cristal de rubí. Desde esa fecha en adelante el "dispositivo de amplificación de luz por emisión estimulada de radiación" se ha utilizado para innumerables aplicaciones, desde la medicina hasta las telecomunicaciones y el entretenimiento.

En este sentido, Intel acaba de dar un paso importante al lograr construir el primer Láser en base a un material barato, abundante y del cual tienen amplios conocimientos: el silicio. Canal AR fue el único medio argentino que dialogó con Manny Vara, el encargado de Relaciones Públicas de Intel Labs. quién explicó la importancia de esta innovación: "Este Láser está hecho de silicio a diferencia de la mayoría que están a la venta que son de materiales mucho más raros, caros y difíciles de fabricar. Al emplear silicio podemos usar las mismas fábricas con las que hoy hacemos microprocesadores, por eso el precio de su construcción va a ser muchísimo menor de lo que es hoy".

Es importante a esta altura explicar qué es y cómo funciona un Láser. Básicamente se arroja un impulso lumínico u eléctrico (ver imagen) sobre un material como puede ser el rubí. Allí, mediante un sistema de espejos y aislamientos, ese impulso empieza a rebotar y cambiar de frecuencia (se amplifica) hasta convertirse en un haz de luz muy potente que se propaga fuera del material.



En un plano un poco más específico, la emisión estimulada del Láser es creada cambiando el estado de los electrones. Cuando estos cambian, liberan un fotón que es una partícula subatómica que genera luz. La generación de estos últimos puede ser estimulada en muchos materiales, pero no en el silicio dadas las propiedades que posee. Sin embargo un proceso alternativo llamado Efecto Raman (un cambio de frecuencia observado cuando la luz es dispersada por un material transparente) puede ser usado para la amplificación lumínica en materiales como el silicio.

Este efecto fue descubierto en 1928 por el físico indio Chandrasekhara Venkata Raman y es 10 mil veces más potente en el Silicio que en la fibra de vidrio convencional y unas 20 mil veces más que en el diamante. Sin embargo, hasta ahora el Silicio no se podía utilizar como material base para construir un Láser por lo que se conoce como el problema de la absorción de dos fotones (two photon absorption), problema que en los laboratorios de Intel lograron superar.

"Cuando se mete un haz de luz en una barra de silicio choca contra los átomos de ese material y hay electrones que se desprenden y absorben la luz (los fotones). Entonces el láser es intermitente; dura un segundo y se apaga. Intel construyó una estructura que se denomina PIN (P-type - Intrinsic - N-type) que hace pasar una corriente eléctrica por el silicio chupando los electrones que se liberan", explicó Vara.

Las partículas que se ven en amarillo y blanco (electrones) son "arrastradas" por el polo positivo del campo eléctrico. Esta fue la principal innovación que hizo Intel, lograr que los electrones no se "chupen" a los fotones, otro tipo de particula subatómica contitutiva del rayo de luz (láser).

Las placas y procesadores que hay en una computadora convencional se comunican mediante diminutos hilos de cobre; para el especialista de Intel, eso está por cambiar: "Eso está bien para hoy, pero dentro de unos años cuando los procesadores y las memorias sean muchísimo más rápidos se van a necesitar vías de comunicación entre componentes mucho más veloces. Hoy estamos encontrando el ´límite del cobre´ en equipos que necesitan velocidades de transmisión y caudal de datos alta como un servidor. Entonces estamos planeando usar Lásers de silicio para conectar entre sí a los varios procesadores que puede llegar a tener un servidor. O a procesadores que sean Dual Core, por ejemplo".

Un aspecto fundamental para la aplicación del Láser en las comunicaciones es que pueden generarse varios colores de rayo. Entonces en un mismo canal pueden ir rayos codificados en luces de varios colores lo que hace que se pueda incluir mayor información en una misma fibra. "En lo que estamos trabajando ahora es en mejorar esos codificadores y decodificacadores de colores de Láser" aclara Vara.

- ¿Cuánto falta para que se implemente en la realidad?

"Es un poco difícil de decir, lo que tenemos ahora es la ciencia, falta implementarlo. Yo creo que en los próximos cuatros años ya se podrá empezar a conectar servidores entre sí utilizando Lásers de Silicio".

Más información: www.intel.com.