Programming Methodologies and Applications on a Multipurpose Reconfigurable Integrated Photonic Platform
[ES] El campo de la fotónica de silicio programable ha atraído una gran atención en los últimos años debido a su potencial para revolucionar diversos dominios tecnológicos. La capacidad de reconfigurar circuitos integrados fotónicos bajo demanda ofrece una flexibilidad y adaptabilidad sin precedente...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Fecha de publicación: | 2025 |
| País: | España |
| Institución: | Universitat Politècnica de València (UPV) |
| Repositorio: | RiuNet. Repositorio Institucional de la Universitat Politécnica de Valéncia |
| Idioma: | inglés |
| OAI Identifier: | oai:riunet.upv.es:10251/229346 |
| Acceso en línea: | https://riunet.upv.es/handle/10251/229346 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Programmable integrated photonics Silicon photonics General purpose programmable photonics Photonic circuit synthesis Microwave photonics Topological photonic arrays Optical circuit switching Optical unitary operator Software engineering Technology stack 08.- Fomentar el crecimiento económico sostenido, inclusivo y sostenible, el empleo pleno y productivo, y el trabajo decente para todos 09.- Desarrollar infraestructuras resilientes, promover la industrialización inclusiva y sostenible, y fomentar la innovación |
| Sumario: | [ES] El campo de la fotónica de silicio programable ha atraído una gran atención en los últimos años debido a su potencial para revolucionar diversos dominios tecnológicos. La capacidad de reconfigurar circuitos integrados fotónicos bajo demanda ofrece una flexibilidad y adaptabilidad sin precedentes para aplicaciones que abarcan desde las telecomunicaciones y el procesamiento de señales ópticas hasta la detección y el procesamiento de información cuántica. Este interés se debe a la promesa de crear plataformas fotónicas versátiles que puedan adaptarse a tareas específicas mediante control por software, de forma similar a sus contrapartes electrónicas. Este manuscrito ofrece una exploración exhaustiva de los fundamentos teóricos, el proceso de desarrollo y la validación experimental de las aplicaciones derivadas de esta investigación. El tema central gira en torno al diseño, la implementación y la aplicación de un circuito integrado fotónico programable (PIC) multipropósito basado en una arquitectura de malla recirculante. La tesis describe la necesidad crítica de una pila tecnológica robusta, con especial énfasis en la infraestructura de software necesaria para aprovechar al máximo el potencial de los circuitos integrados fotónicos. Una parte importante de este trabajo se dedica a la documentación exhaustiva de diversas aplicaciones demostradas en el procesador fotónico desarrollado, incluyendo avances en redes ópticas, líneas de retardo ajustables, procesamiento de señales ópticas y fotónica topológica, gracias a algoritmos específicamente desarrollados e instrucciones de alto nivel. Además, la tesis profundiza en las complejidades teóricas de los operadores ópticos de multiplicación matricial arbitraria, proponiendo un nuevo modelo teórico para interferómetros de Mach-Zehnder dentro de una matriz de malla recirculante. Este marco teórico se complementa con la implementación de software y la demostración experimental de operadores de multiplicación matricial paramétricos arbitrarios en el procesador fotónico fabricado. Finalmente, la tesis concluye analizando los hallazgos clave, los desafíos encontrados y abordados, y las perspectivas comerciales y de investigación de la tecnología desarrollada, a la vez que describe las futuras direcciones para impulsar el impacto y la accesibilidad de las plataformas fotónicas programables multipropósito. |
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