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IIT e CNR indagano il futuro della fibra ottica

IIT e CNR indagano il futuro della fibra ottica

Un team composto da ricercatori dell’Istituto Italiano di Tecnologia e del Consiglio Nazionale delle Ricerche, ha realizzato uno studio, pubblicato su Nature Communications, che potrebbe dare luogo alla nascita di un nuovo tipo di fibra ottica in grado di trasportare informazioni tramite il disordine, di realizzare sistemi di comunicazione più resistenti ed economici e strumenti biomedici di nuova concezione.

L’interazione fra campo elettrico e materia produce un cambiamento sia nel campo elettrico che nel materiale sottoposto a tale campo: ogni materiale solido, liquido o gassoso che non conduce elettricità si definisce dielettrico. Il vetro che normalmente usiamo è un sistema dielettrico omogeneo, ed è il mezzo migliore per trasmettere la luce, essendo trasparente.

Nei sistemi “inomogenei”, opachi, non è invece permesso il passaggio integrale della luce e se l’inomogeneità è comparabile alla lunghezza d'onda della luce, questa può rimanere "bloccata" nel mezzo invece di propagarsi come previsto dalla teoria della Localizzazione di Anderson, che dimostrava come, in presenza di disordine, la funzione d'onda dell'elettrone risulta localizzata spazialmente con code esponenziali.

Tuttavia un recente lavoro ha dimostrato che l'opacità può assecondare il trasporto dell'informazione, particolarmente nelle fibre ottiche, spina dorsale del nostro sistema di telecomunicazioni, e specialmente nella comunicazione "a singolo modo" ovvero la più raffinata forma di trasporto della luce, utilizzata per portare internet a "larga banda" nelle case di tutto il mondo.

I ricercatori del dipartimento di fisica della Sapienza, del CNLS-IIT e del Nanotec-CNR hanno studiato e disegnato una particolare forma di opacità che permetterebbe di costruire una moltitudine di canali di trasmissioni a singolo modo in una singola fibra ottica, ponendo le basi per una nuova forma di trasporto dell'informazione con la luce trasportata confinata da tubi disordinati, aprendo la strada ad un sistema di comunicazione con maggiore capacità, maggiore resistenza al danneggiamento ed un minore costo di produzione.

"La posizione dei canali di trasmissione in un sistema disordinato non è nota a priori ed il nostro approccio sperimentale permette di individuarli" afferma Marco Leonetti, ricercatore del Nanotec-CNR e di CNLS-IIT autore dello studio.

Secondo gli autori questo studio pone le basi per una nuova generazione di fibre ottiche capaci di trasportare informazioni tramite disordine, e potrebbe essere utilizzata per la fabbricazione di endoscopi estremamente sottili (e quindi meno invasivi) e con maggiore risoluzione ottica.

Data pubblicazione 17/03/2017
Tag Tecnologie per gli Ambienti di Vita
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