Il lavoro è stato condotto insieme all’Università di Stanford, alla Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa e all’Università di Glasgow. Fondamentale la realizzazione di un chip di silicio di soli 5 millimetri quadrati
Uno studio del Politecnico di Milano, condotto insieme all’Università di Stanford, alla Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa e all’Università di Glasgow, ha trovato il modo di separare e distinguere fasci ottici anche se sono sovrapposti e se la forma con cui arrivano a destinazione è drasticamente cambiata e ignota. A rendere possibile questa operazione è un processore fotonico programmabile realizzato su un chip di silicio di soli 5 millimetri quadrati. Il lavoro è stato pubblicato dalla prestigiosa rivista Light: Science & Applications.
Lo studio
Il processore realizzato è in grado di ricevere tutti i fasci ottici attraverso una moltitudine di microscopiche antenne ottiche integrate sul chip stesso, di manipolarli attraverso una rete di interferometri integrati e di separarli su fibre ottiche distinte, eliminando l’interferenza mutua. Questo dispositivo permette di gestire quantità di informazione di oltre 5000 GHz, almeno 100 volte maggiore degli attuali sistemi wireless ad alta capacità. Analogamente a quanto avviene nelle fibre ottiche, anche nello spazio libero la luce può viaggiare sotto forma di fasci aventi forme diverse, detti “modi”, e ciascuno di questi modi può trasportare un flusso di informazione. Generare, manipolare e ricevere più modi significa quindi trasmettere più informazione. Il problema è che lo spazio libero è per la luce un ambiente molto più ostile, variabile e imprevedibile di una fibra ottica. Ostacoli, agenti atmosferici o più semplicemente il vento incontrato lungo il percorso, possono modificare la forma dei fasci di luce, mescolarli e renderli a prima vista irriconoscibili e inutilizzabili.
Le dichiarazioni
“Una peculiarità del nostro processore fotonico è che può autoconfigurarsi molto semplicemente, senza necessità di complesse tecniche di controllo. Questo consente la scalabilità a nuove versioni del dispositivo, in grado di gestire molti fasci contemporaneamente, aumentando ulteriormente la capacità di trasmissione. Inoltre è in grado di adattarsi in tempo reale per compensare effetti introdotti da ostacoli in movimento o turbolenze atmosferiche, permettendo di instaurare e mantenere collegamenti ottici sempre ottimali”, afferma Francesco Morichetti, responsabile del Photonic Devices Lab del Politecnico di Milano.
