Rivoluzionare le reti di comunicazione in fibra ottica
Nell’Era dell’informazione, la rapida crescita del traffico dati richiede approcci radicalmente nuovi per la trasmissione dati ad alta velocità, che richiede un aumento di larghezza di banda ed efficienza energetica di ordini di grandezza. Pettini di frequenza ottica, uno strumento preciso per misurare diversi colori, o frequenze, della luce, hanno le potenzialità per rivoluzionare la portata delle reti ottiche di comunicazione. Lungo queste linee, la generazione di pettini di frequenza in dispositivi in scala chip rappresenta un’opzione promettente, in particolare se associati ad altri microchip ottici che codificano informazioni su ogni linea di pettini. Il progetto ENTERAPIC, finanziato dall’UE, ha dimostrato l’enorme potenziale di questo approccio, creando nuovi concetti di sistemi e dispositivi per interconnessioni ottiche a basso consumo di energia e ad alta capacità in e tra centri dati. “Le interconnessioni ottiche che forniscono velocità di trasmissione di dati di più terabit rappresentano l’opzione più promettente per superare le strettoie di trasmissione in centri dati in scala di deposito e delle reti di comunicazione di tutto il mondo,” dice il coordinatore del progetto Christian Koos. Al centro di questo progetto c’era lo sviluppo di modulatori elettro-ottici efficienti dal punto di vista energetico, dispositivi cioè che traducono i segnali elettrici in segnali ottici. “I nostri dispositivi associano tradizionali guide d’onda fotoniche in silicio a materiali organici che sono stati ottimizzati a livello molecolare,” spiega Koos. “Questi dispositivi sono i più efficienti dal punto di vista energetico attualmente a disposizione e costituiscono una soluzione interessante per ricetrasmettitori terabit in scala chip, per i quali il consumo di energia sta diventando sempre più cruciale.” Raggiunti importanti risultati Nel corso del progetto, sono stati raggiunti una serie di importanti risultati. Per quanto riguarda i modulatori elettro-ottici, il team non solo ha dimostrato un basso consumo di energia, ma anche una velocità di trasmissione record. Inoltre, nuove fonti di pettini di frequenza in scala chip basate su modulatori elettro-ottici, laser semiconduttori con interruttore gain e micro-risonatori Kerr non lineari sono stati realizzati e testati a livello sperimentale a velocità di trasmissione di dati di terabit. Per assemblare tutti i componenti in un sistema di comunicazione utilizzabile, i ricercatori hanno sviluppato il concetto di legame a filo fotonico. “Il legame a filo fotonico si basa sulla stampa in 3D di guide d’onda in nanoscala, circa 100 volte più piccole di un capello umano,” dice Koos. “Abbiamo avuto questa idea durante il progetto e siamo stati sorpresi di vedere quanto funziona bene.” Nel loro insieme questi approcci permettono ai ricercatori di realizzare sistemi di ricetrasmettitori con livelli di prestazione ed efficienza senza precedenti. “C’è urgente bisogno di sistemi come questi per mettere la crescita del traffico dati su una base sostenibile,” dice Koos. Lanciata un’azienda spin-off Dopo la conclusione del progetto, i ricercatori hanno di recente lanciato un’azienda high-tech spin-off che offre servizi e tecnologie nel settore dell’integrazione fotonica su larga scala. “Vanguard Photonics si propone di sfruttare i progressi ottenuti nell’ambito del progetto ENTERAPIC, in particolare nella loro applicazione alle tecniche di nanofabbricazione additiva per l’imballaggio e l’assemblaggio di circuiti integrati fotonici e moduli fotonici multi-chip,” dice Koos. “Speriamo quindi di servire un’ampia gamma di applicazioni nelle tecnologie dell’informazione e della comunicazione, le applicazioni mediche, le scienze della vita e la metrologia e rilevazione industriale.”
Parole chiave
ENTRAPIC, centro dati, comunicazione, TIC, interconnessioni ottiche
