Ingegneria: creata la prima fibra ottica con funzioni elettroniche superveloce

Eccezionale scoperta nell’ambito delle telecomunicazioni. Alcuni ricercatori della Penn State University, guidati da John Badding, sono riusciti a creare la prima fibra ottica con funzioni elettroniche integrate ad alte velocità. Hanno così realizzato una super fibra ottica riuscendo dove molti altri predecessori avevano fallito e facendo in modo di mescolare elettronica e ottica nel campo delle telecomunicazioni. Il loro studio è stato pubblicato con merito su Nature Photonics.

Come spiega il docente John Badding, la fibra ottica è solo un mezzo passivo, che trasporta il segnale che poi viene codificato in maniera elettrica dal chip, posto a monte e a valle della fibra stessa. Si ottiene cosi’ la conversione ottica elettrica ottica (OEO). Questo processo però non è semplicissimo sia a causa della forma dei componenti che delle loro piccolissime dimensioni, anche dieci volte inferiori alle dimensioni di un capello. Molto spesso risulta dunque complicatissimo allineare i segnali. E la geniale intuizione dei ricercatori sta nel fatto di aver scelto una via nuova per ottimizzare la trasmissione del segnale: invece di ottimizzare la connessione fra fibra ottica e chip hanno creato una fibra ottica che avesse già al suo interno delle funzioni elettroniche integrate.

Per ottenere tutto ciò hanno utilizzato delle tecnologie chimiche ad alta pressione  riuscendo a depositare diversi strati di materiali semiconduttori cristallini all’interno dei fori presenti nelle fibre ottiche stesse e generando un materiale ibrido che avesse sia le componenti ottiche che elettroniche. In questo modo anche il costo di realizzazione della fibra sarebbe inferiore ai costi che attualemente si sostengono per realizzare separatamente fibra e microchip (in particolare per questi ultimi ci vogliono apposite camere ad atmosfera controllata dette cleanroom).

Si avrebbe così un processo più veloce, più economico e molto più efficiente, destinato a rivoluzionare il mondo delle telecomunicazioni.

Prima di arrivare alla scoperta di oggi, i ricercatori della Penn State University avevano già pubblicato lo scorso anno, su Advanced Materials, il processo su come realizzare le fibre ottiche a base di seleniuro di zinco.

Per ottenere questo risultato, i ricercatori avevano così messo a punto una nuova tecnica di deposizione ad altra pressione, in cui il composto destinato a fungere da guida d’onda veniva deposto all’interno di un capillare in fibra di silicio ottenendo la formazione di lunghe e sottilissime fibre di seleniuro di zinco, molto più efficienti nel convertire la luce e riprodurre per esempio colori su monitor e riuscendo anche a trasmettere luce nello spettro infrarosso.
Addirittura le fibre che crearono in quell’occasione potevano trasmettere lunghezze d’onda fino ai 15 micron.

 

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