Um dos desafios para a próxima geração de computadores é integrar circuitos ópticos que usam laser dentro de chips de computador para fazer as conexões de dados, o que eliminaria as conexões lentas de eletricidade usando condutores metálicos e aumentando a eficiência energética.
O problema é que os dispositivos para gerar laser atualmente medem entre 20 e 30 micrômetros (um pouquinho maior que o buraco na malha de um filtro de óleo automotivo), e colocar os mesmos em um chip seria como colocar uma enorme torre no chip, algo que é considerado totalmente inaceitável pelo professor Zhenqiang Ma, da Univesidade Wiscosing-Madison (EUA).
Espelhos fotônicos
O dispositivo tradicionalmente usado para gerar o laser é conhecido como projeto de refletor laser distribuído Bragg, e consiste em um sanduíche de materiais reflexivos, o refletor distribuído Bragg (DBR), do lado de fora de uma região de ganho. Outro problema deste tipo de dispositivo é que a construção dele envolve altas temperaturas, o que causaria a destruição do chip na construção dos dispositivos laser.
A ideia do professor Zhenqiang e do professor de engenharia elétrica Weidong Zhou, da Universidade do Texas em Arlington (EUA), é substituir as camadas de material reflexivo do DBR por espelhos de cristal fotônico altamente refletivos. Composto de poços quânticos semicondutores, cada espelho é preso por nanomembranas de silício, que são camadas extremamente finas de silício.
O novo projeto tem várias vantagens, como o tamanho diminuto, 2 micrômetros, comparados com os 20 ou 30 micrômetros da abordagem tradicional. Um espelho de cristal fotônico é capaz de substituir 15 a 30 camadas do DBR. Além disso, eles podem ser construídos por impressão por transferência de material a baixas temperaturas, o que deve reduzir o desperdício de materiais, tempo e esforços.[Science Daily]