domingo 08.12.2019

Herramientas EDA para el diseño de circuitos fotónicos

Herramientas EDA para el diseño de circuitos fotónicos
Herramientas EDA para el diseño de circuitos fotónicos

Para Mentor Graphics, una empresa iberoamericana ubicada en España y Portugal explica, a través de su reporte técnico, el uso de herramientas EDA para un buen desarrollo de circuitos fotónicos. EDA (siglas en inglés, Electronic Design Automation) es la automatización de diseños electrónicos enfocadas en softwares para la creación de sistemas electrónicos que van desde circuitos integrados hasta una PCB (Printed Circuit Board).

Para los circuitos fotónicos se han aprovechado mucho los avances tecnológicos especializados en circuitos integrados. Esto ha permitido que la elaboración de los CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) se pueda incluir en sus diseños. En el siguiente artículo conoceremos con mayor detalle sobre las innovaciones.

Documento técnico de Mentor Graphics

El documento de esta prestigiosa empresa lleva como título: Layout Driven Design with L-Edit Photonics. Por muchos es sabido que Mentor Graphics es una de las proveedoras más importantes de herramientas EDA en el mundo. Lo que más destaca es la posibilidad de vincular los circuitos electrónicos Fotónicos con los circuitos convencionales.

Estas tienen la capacidad de mover, modular y guiar la luz a un sentido único; hablamos de un circuito integrado. El auge de diversificar insumos para la tecnología ha generado que surjan nuevas propuestas en contra del silicio. Desde nanotubos de carbono, grafeno e incluso la fotónica. Esta última se ha convertido en la alternativa principal de organizaciones públicas y privadas en el mundo.

Ante esto, Mentor Graphics ha tomado la decisión de apoyar, de diversas formas, la iniciativa de estos grupos. El interés por los circuitos fotónicos crece considerablemente y ha lanzado una plataforma web de diseño de capas para estos aspectos específicos. 

Uno de los comentarios clave dentro del documento explica que, si es cierto que los circuitos CMOS están estrechamente relacionados con herramientas EDA, ahora la eficiencia, fiabilidad y escalabilidad de los diseños fotónicos vienen en ascenso. Además, pueden usarse en proyectos sencillos que ameritan métodos exclusivos y de dedicación.

Software para el diseño de circuitos fotónicos

Este tipo de circuitos utilizan un método que quizás no sea novedoso. Se trata de un paso de luz que traslada la información a lo más profundo del software y lo procesa. Esto es lo que la fibra óptica hace, un proceso comunicativo eficiente que lleva décadas en el mercado. 

Sin embargo, la clave está en los niveles de arquitectura del procesamiento del software. Es decir, alcanzar una estabilidad en el momento del traslado mediante medios fotónicos, no es sencillo. Los expertos de Mentor Graphics dejan claro la necesidad de contar con sistemas especializados.

Así como Altium Designer es un software especializado en diseño de PCB, es necesario tener uno para circuitos fotónicos.  Estas ameritan curvas, dobleces ligeros, que no se observan en métodos convencionales. Además, un diseño de máscaras requiere de polígonos bajo una cuadrícula con resolución determinada. 

También, es necesario contar con un cuidado especial en el proceso de discretización. Hablamos de formas curvilíneas que procuran preservar una estructura lateral muy definida y muy lisa. Esto permite la curva perfecta en este tipo de diseños. 

¿Cómo ayudan los circuitos integrados fotónicos en la actualidad?

Los circuitos integrados fotónicos son similares a los electrónicos. Sin embargo, si diferencian, principalmente, por cómo transmiten y procesan la información.  

Esto ocurre en el nivel óptico utilizando luz láser. Se trata de una tecnología que alcanza velocidades de transmisión de datos muy elevadas. Esto, ayuda a minimizar tanto tamaño como peso de datos junto a funciones jamás vistas o penadas en la electrónica convencional.  

También sirven como sensores de temperatura, presión, procesos químicos o biomédicos, que ayudan a determinar cambios de luz cuando están interactuando con el objeto a evaluar. Los circuitos electrónicos convencionales utilizan un chip de silicio, algo que ya sabemos en la actualidad. 

En contraste con el circuito integrado fotónico, hay diversos materiales para la fabricación de microchips óptico. Pero el dilema está en saber cuál es el mejor. Además, durante el diseño del circuito, es fundamental saber cuál es el ideal. Hay diferentes técnicas en el desarrollo de cada material y determinar el correcto puede ser un proceso de discusión.

Lo que sí es una realidad es hacia a donde apuntan estos circuitos. Se estima que su tamaño sea más pequeño y aporten valor a sistemas de banda ancha y aplicaciones que funcionan con nanotecnología.

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