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Tecnología clave de transistores ópticos

19.07.2013

Los científicos e ingenieros de la Universidad Técnica de Viena pudieron controlar la polarización de un haz de luz de terahercios, que es la base para crear microcircuitos ópticos prometedores.

Los científicos han logrado cambiar la polarización de un haz de luz (la dirección de las oscilaciones de la luz) utilizando un material especial y una corriente eléctrica. Esta técnica de laboratorio tiene el potencial de ampliarse y aplicarse a la producción industrial, allanando el camino para la producción en masa de productos electrónicos de alta velocidad controlados por la luz en lugar de la corriente eléctrica. Además, el control de la radiación de terahercios puede ser útil no solo para la producción de computadoras ópticas, sino también, por ejemplo, para la fabricación de escáneres y dispositivos médicos.

La luz puede oscilar en diferentes direcciones, es decir, tener diferentes polarizaciones. Este fenómeno se conoce desde hace mucho tiempo y se utiliza ampliamente, por ejemplo, en la televisión 3D. Científicos de Austria lograron por primera vez controlar la polarización de la luz a nivel micro. Un campo eléctrico aplicado a una capa ultrafina de telururo, mercurio, permite cambiar arbitrariamente la polarización de la luz. En este caso se utilizó radiación de luz de terahercios, es decir, el chip óptico puede operar a una frecuencia mucho más alta que los procesadores actuales con sus 3-5 GHz.

Una de las ventajas de la invención austriaca es el muy bajo consumo de energía. Para cambiar la polarización de la radiación de luz de terahercios usando un campo eléctrico, se requiere un voltaje de menos de 1 V.

Así, científicos e ingenieros de la Universidad Técnica de Viena han creado una tecnología que podría revolucionar la industria electrónica. Por supuesto, las tecnologías de producción modernas y los principios de la electrónica están muy arraigados, pero esperemos que las ventajas de los transistores ópticos eventualmente superen todos los costos de reformar la producción.

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Transceptor CC1310F128 con consumo de 16 uA 19.04.2016

Al diseñar dispositivos para el Internet de las Cosas, el consumo en el modo de recepción es el principal factor que afecta la duración de la batería. El transceptor CC1310F128 es el mejor de su clase y requiere solo 5,5 mA cuando funciona en modo de recepción continua. Sin embargo, esta corriente no permite el funcionamiento con pilas AA durante más de una o dos semanas.

Para reducir el consumo de corriente en el núcleo de radio CC1310, se proporciona un comando especial CMD_PROP_RX_SNIFF ("olfatear"), que pone al receptor en un modo especial (Wake-on-Radio) con activación periódica de la parte receptora, lo que puede reducir significativamente el consumo de corriente promedio - hasta 16 μA y menos.

El principio de funcionamiento del modo Wake-on-Radio (wake-on-radio) es bastante simple: el receptor no está encendido todo el tiempo, sino que se inicia periódicamente durante un breve período de tiempo para verificar la presencia de la señal esperada. Si se detecta una señal, se recibe el paquete; si no, la parte receptora se apaga para ahorrar energía. La disponibilidad de la señal se evalúa mediante dos parámetros ajustables: nivel de portadora (RSSI) y calidad de preámbulo (PQT). Por supuesto, este modo también tiene un lado negativo: el paquete transmitido debe tener un preámbulo largo para que el receptor no pierda datos útiles durante la suspensión.

Ejemplos separados para el receptor (rfWakeOnRadioRx) y el transmisor (rfWakeOnRadioTx) permiten implementar un canal de radio con una latencia de transmisión de mensajes de 500 ms. Este retraso le permite reducir el consumo de corriente del receptor a 16 μA (más de 10 años de funcionamiento).

Con retrasos más cortos, el consumo medio de corriente aumenta, con retrasos más largos, el consumo de corriente puede ser incluso menor. Si el tiempo de retardo se reduce a 100 ms, que puede considerarse un valor aceptable para el control visual, el consumo de corriente del receptor no superará los 100 μA. Este consumo de corriente te permite trabajar más de dos años con pilas AA (2000 mAh).

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