Fotnica: Tecnologa del FuturoIng. Nstor Hernndez

La velocidad de las computadoras estn ejerciendo una gran presin sobre la circuitera electrnica que esta alcanzando su limite de miniaturizacinSe esta llegando a los limites de miniaturizacin de los circuitos electrnicosORIGEN DE LA FOTONICA

El crecimiento acelerado de la Red Internet , 15% por mes, demanda mayores velocidades y mayores anchos de banda que los circuitos electrnicos pueden proveer.ORIGEN DE LA FOTONICA

El limite de la conmutacin electrnica se estima en 50 giga bits por segundoORIGEN DE LA FOTONICA

Se necesitan velocidades de Terabits por segundo para acomodar el rpido crecimiento de la Red Internet y su demanda de ancho de banda.ORIGEN DE LA FOTONICA

La escala mayor de integracin ( VLSI ) revolucion el siglo XX y la dimensiones menores alcanzan alrededor de los 0,08 ; sin embargo Internet requerira mayor escala de integracin. Actualmente es posible ubicar mas de 300 millones de transistores en un chip de silicio.

ORIGEN DE LA FOTONICA

Las tecnologas basadas en el multiplexage por divisin de tiempo ( TDM ) usada en la mayor cantidad de redes por fibra ptica se hace muy costosa para alcanzar el crecimiento de trafico demandado.

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Redes pticas Sincronizadas ( SONET ) y la Jerarqua Digital Sincronizada ( SDH) operan a 40 giga Bits por segundo en su mayor capacidad, tienen limitaciones en las fuentes de rayos laser ORIGEN DE LA FOTONICA

Se espera que en el siglo XXI aumente explosivamente el comercio electrnico o negocios virtuales con 3 caractersticas:1- Industria y comercio con mas eficiencia (en costos y tiempo).2- el intercambio de datos con altsimas velocidades.3- Nacimiento y proliferacin de empresas virtuales.ORIGEN DE LA FOTONICA

Se necesitan nuevas tecnologas en la industria para satisfacer la Ley de Moore El numero de transistores en un chip de computadora se dobla cada 18 meses de acuerdo al progreso en telecomunicaciones La velocidad aumenta al doble.ORIGEN DE LA FOTONICA

1.1 E 9 mensajes de E-mail se enviaron aproximadamente el ao pasado de 18500 bytes en promedio cada uno.Esto significo un flujo de 20 350 TeraBytes. Esto crece en un 300% por ao.Estimacin:

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Conclusin:La tecnologa electrnica esta llegando al limite de su utilizacin. Se necesita una nueva tecnologaORIGEN DE LA FOTONICA

Enlace ptico Tpico actual de tecnologa OPTOELECTRONICA

- El enlace por fibra ptica permite mas ancho de banda que el de cable coaxial

Se tiene siempre el procesamiento electrnico de la seal:- al procesar la seal de informacin en el transmisor

- al crear la seal ptica- al regenerar la seal en el repetidoral procesar la seal en el receptor ESTA ES UNA TECNOLOGIA OPTOELECTRONICA

LA VELOCIDAD DE TRANSMISION Y EL ANCHO DE BANDA ESTAN LIMITADOS POR LA ELECTRONICA DEL ENLACE

La nueva tecnologa es la Fotnica

Control de flujo de fotones en el vaco y en medios de materiales

Es posible debido a 4 hechos: 1- Desarrollo del Lser y la ptica no lineal.2- Desarrollo de dispositivos semiconductores fotnicos:LED diodo lser, fotodiodos, PIN, APD, clulas fotovoltaicas, cristales lquidos. 3- Fibra ptica con bajas perdidas y distorsin.4- Desarrollo de circuitos fotnicos para: conmutacin, modulacin, computo y memoria

Fotnica

Mantiene la informacin en el dominio pticoLa luz es a la fotnica como los electrones son para a la electrnicaProvee sistemas mas eficientes, sin interferencias, de menor costo, mas livianos y compactos Los componentes pticos no necesitaran tener aislantes como los electrnicos pues no experimentan diafona.Diferente longitud de onda pueden viajar en una sola fibraFotnica

FotnicaPor qu usar Enlaces pticos?Ventajas sobre Interconexiones Elctricas:1- Inmune a la interferencia electromagntica.2- Libre de Cortos Circuitos.3- Perdidas bajas de trasmisin y gran ancho de banda4- Capacidad de Multiplexage.5- No hay diafonas entre fibras adyacentes

La tecnologa de DWDM (Multiplexage por divisin de longitud de onda ). Permite utilizar hasta 320 mltiples longitudes de onda en una sola fibra.

MULTIPLEXAJE EN SISTEMAS CON FIBRA OPTICA

Soporte de la Fotnica.

Soporte de la Fotnica.MULTIPLEXAJE POR LONGITUD DE ONDA

Diodo LserSoporte de la Fotnica. Componentes

Soporte de la Fotnica.Se pretende que tengan el menor ancho de espectro posibleDiodo LserFuente: Jin-U Kang y Jacob B. Khurgin

Se persigue la mayor potencia ptica. Diodo Lser

AMPLIFICADOR OPTICOAmplificador de fibra dopada con erbio: EDFAEs componente clave en los sistemas fotnicos

TRANSISTOR OPTICOhttp://www.rmrc.org/photonics/ink1.htm

Compuertas Lgicas pticashttp://www.rmrc.org/photonics/animat01.htm

Futuros Arreglos de Nano AntenasEsta estructura compleja, que rene hilos y anillos metlicos de unos pocos milmetros de dimetro, absorbe todas las microondas salvo para una estrecha banda de longitudes de onda para la cual la radiacin se propaga, pero con unas caractersticas invertidas respecto a los medios ordinarios.

SolitnEs un pulso nico luminoso capaz de viajar grandes distancias por la fibra con mnima degradacin de su forma

El Solitn y DWDM son los 2 mtodos corrientes para aumentar la cantidad de datos que viajan por la fibra

CONSTRUCCION DE PANTALLAS PLANAS

APLICACIONES Y FUTURO

COMPUTADORES OPTICOS Permitir mayor velocidad de procesamiento y transmisin Ms de 100 TeraBits por segundo. Procesamientos en paralelo ms baratos y ms fciles. Ms de 10 E17 operaciones por segundo. Avances en nuevos materiales: http://science.nasa.gov/headlines/images/nanosecond/thepaper.PDF

Avances y Nuevos Materiales.

Avances y Nuevos Materiales.

MedicinaEsquema de un Fibrascopio que usa Fibras pticasForma en que un Fibrascopio elimina un bloqueo en una arteria coronaria

Medicinahttp://www.photonics.com/fiber/index.asp

Microscopa http://www.photonics.com/fiber/index.asp

HOLOGRAFIA Monitores Hologrficos

EL SIGLO XX FUE EL SIGLO DE LA ELECTRONICA...

EL SIGLO XXI SERA EL SIGLO DE LA FOTONICA

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