Dispositivos Fotónicos Sintonizables
LIDERA: Xabier Quintana Arregui, GFA-UPM
PARTICIPANTES:
Grupos: GFA-UPM, GOO-URJC, GDAF-UC3M
Grupos asociados: Universidad Miguel Hernández de Elche, INESC, UPV/EHU
Empresas/Instituciones: Greenlight solutions, Tecnológica Ingeniería Calidad y Ensayos S.A., Visual Display,
Emxys, GRIDCore.
En este objetivo se persigue el desarrollo de dispositivos de fase reconfigurables basados en la tecnología de cristal líquido. Durante las últimas décadas, la principal aplicación de los materiales cristal líquido se ha centrado en la fabricación de pantallas. En una pantalla LCD, el material cristal líquido (CL) se coloca entre dos polarizadores y la anisotropíaóptica variable cambia la polarización de modo que la luz se transmite o no. Por lo general, las pantallas están pixeladas y cada uno de los píxeles puede direccionarse individualmente. Eliminando el segundo polarizador, una pantalla LCD se convierte en un dispositivo modulador de fase sintonizable que modula tanto la fase como la intensidad de la luz. El cristal líquido cambia el índice de refracción que ve la luz incidente, variando de este modo camino óptico nL, y el estado de polarización (SOP) de la luz incidente.
Actividad 1: Desarrollo de dispositivos de fase sintonizables para beam-steering para aplicaciones terrestres y
espaciales.
En el primer año GFA-UPM se propone realizar prototipos para dispositivos de beam-steering, para los cuales
Emxys diseñará electrónicas de direccionamiento que puedan ser certificadas para su uso en aplicaciones espaciales
y Tecnologica se encargará de la realización de los test de viabilidad en el espacio. Se pretende presentar los
resultados a la agencia espacial europea (ESA). Como resultado del progreso del primer año, se prevé que la ESA
seguirá interesada en continuar la colaboración para el desarrollo de un dispositivo para una misión específica.Con vistas a aplicaciones terrestres tales como LIDAR (Light Detection and Ranging), GDAF-UC3M desarrollará
drivers para el uso de materiales no convencionales, si Visual Display detecta un mercado potencial en el área. |
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Actividad 2: Filtros espectrales y lentes basados en óptica adaptativa para sensores y cámaras de pequeña abertura.
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A pesar de las aparentes diferencias, estas dos aplicaciones comparten la electrónica de direccionamiento. El objetivo
es el mismo que el anterior pero con un cambio en las prioridades. Los dispositivos serán realizados en el Grupo GFA-UPM con la electrónica terrestre desarrollada por GDAF-UC3M y Emxys y Tecnológica Ingeniería Calidad Ensayos S.A. evaluarán la posibilidad de realizar versiones de los dispositivos en el ámbito espacial. Dependiendo
del progreso, se perseguirán aplicaciones terrestres específicas en colaboración con Visual Display y Greenlight
Solutions. |
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Actividad 3: Moduladores espaciales ultrarrápidos independientes de la polarización.
Estos dispositivos están basados en moduladores de luz fabricados con cristales líquidos ferroeléctricos biestables
ortocónicos realizados en la Universidad Miguel Hernández de Elche. La electrónica de direccionamiento
multiplexada será realizada por GDAF-UC3M. El estudio de un potencial interés comercial será llevado a cabo por
Visual Displays.
Actividad 4: Desarrollo de pantallas 3D sintonizables.
Basándose en pantallas OLED fabricadas en GOO-URJC se desarrollarán lentes cilíndricas montadas en la parte frontal de una pantalla. Las lentes cilíndricas direccionarán horizontalmente píxeles de forma alternada al ojo derecho o al ojo izquierdo del usuario, haciendo posible la producción de una imagen 3D. Las lentes serán realizadas por GFA-UPM. El software de detección que manejará el usuario basado en una cámara CCD será realizado por GDAF-UC3M. Greenlight Solutions evaluará el valor comercial de la pantalla 3D producida y buscará socios en industria para una producción a gran escala.
Actividad 5: Desarrollo de conmutadores y dispositivos multifunción.
El objetivo es desarrollar conmutadores y dispositivos multifunción (atenuación, multiplexación,…) para nodos ópticos reconfigurables que permitan flexibilidad y un gran ancho de banda en las redes de acceso y dentro del
hogar. Algunos de los diseños se desarrollarán a partir de estructuras basadas en resonadores en anillos simples y
compuestos. Otros dispositivos se utilizarán en el desarrollo de conmutadores para gestión de polarización basados
en cristal líquido. Se pondrá especial énfasis en el desarrollo de dispositivos de bajo consumo que ayuden a reducir huella energética asociada a las tecnologías de la información y las comunicaciones. El diseño y la caracterización los dispositivos se llevarán a cabo en la GDAF-UC3M. Las células prototipo de CL operando en la región del visible
se realizarán en las instalaciones de cámara limpia de que dispone el grupo GFA-UPM mientras que las células para
aplicaciones en el IR se elaborarán haciendo uso de los laboratorios Europeos a los que se tiene acceso gracias a participación en la Red Europea de Excelencia “Building the Future Optical network in Europe” 7th European
Framework Proframme. La empresa EADS-CASA ha mostrado interés en evaluar la potencial utilidad de esta
tecnología.