Un transistor óptico , también conocido como interruptor óptico o válvula de luz , es un dispositivo que conmuta o amplifica señales ópticas . La luz que se produce en la entrada de un transistor óptico cambia la intensidad de la luz emitida por la salida del transistor, mientras que la potencia de salida es suministrada por una fuente óptica adicional. Dado que la intensidad de la señal de entrada puede ser más débil que la de la fuente, un transistor óptico amplifica la señal óptica. El dispositivo es el análogo óptico del transistor electrónico que forma la base de los dispositivos electrónicos modernos. Los transistores ópticos proporcionan un medio para controlar la luz usando solo luz y tienen aplicaciones en computación óptica yRedes de comunicación de fibra óptica . Dicha tecnología tiene el potencial de superar la velocidad de la electrónica [ cita requerida ] , al mismo tiempo que conserva más energía .
Dado que los fotones inherentemente no interactúan entre sí, un transistor óptico debe emplear un medio operativo para mediar en las interacciones. Esto se hace sin convertir señales ópticas en electrónicas como un paso intermedio. Se han propuesto y demostrado experimentalmente implementaciones que utilizan una variedad de medios operativos. Sin embargo, su capacidad para competir con la electrónica moderna es actualmente limitada.
Los transistores ópticos podrían usarse para mejorar el rendimiento de las redes de comunicación de fibra óptica . Aunque se utilizan cables de fibra óptica para transferir datos, tareas como el enrutamiento de señales se realizan electrónicamente. Esto requiere una conversión óptica-electrónica-óptica, que forma cuellos de botella. En principio, el procesamiento y el enrutamiento de señales digitales totalmente ópticos se pueden lograr utilizando transistores ópticos dispuestos en circuitos fotónicos integrados . [1] Los mismos dispositivos podrían usarse para crear nuevos tipos de amplificadores ópticos para compensar la atenuación de la señal a lo largo de las líneas de transmisión.
Una aplicación más elaborada de los transistores ópticos es el desarrollo de una computadora digital óptica en la que los componentes procesan fotones en lugar de electrones. Además, los transistores ópticos que funcionan con fotones individuales podrían formar parte integral del procesamiento de información cuántica, donde pueden usarse para abordar de forma selectiva unidades individuales de información cuántica, conocidas como qubits .
En teoría, los transistores ópticos podrían ser impermeables a la alta radiación del espacio y los planetas extraterrestres, a diferencia de los transistores electrónicos que sufren perturbaciones de un solo evento .
El caso más comúnmente argumentado para la lógica óptica es que los tiempos de conmutación del transistor óptico pueden ser mucho más rápidos que en los transistores electrónicos convencionales. Esto se debe al hecho de que la velocidad de la luz en un medio óptico suele ser mucho más rápida que la velocidad de deriva de los electrones en los semiconductores.