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Comunicazioni ottiche più veloci

La trasmissione di un messaggio mediante fibre ottiche può essere descritta, in linea di principio, come un impulso di luce per il "sì" e due per il "no". Questo progetto illustra un metodo per rendere tali impulsi estremamente rapidi così da aumentare la velocità della comunicazione.
Comunicazioni ottiche più veloci
Le fibre ottiche sono fili di vetro rivestiti da una guaina anch'essa in materiale vetroso, il cui diametro totale è inferiore a quello di un capello. Gli impulsi di luce si riflettono sulla parte interna del rivestimento e si propagano al centro della fibra. Oggi è stata messa a punto una nuova tecnica per generare impulsi ultraveloci utilizzando un laser a semiconduttore progettato da un laboratorio danese.

Tale laser è costituito da un diodo a sezione tripla già proposto e studiato presso l'Istituto russo di Fisica Lebedev. Oltre a ciò, è stato elaborato un sistema per registrare gli impulsi. Lo studio sperimentale ha mostrato che gli impulsi generati dal laser a semiconduttore hanno una lunghezza d'onda di 450ìm e che la durata di ciascun impulso è di soli 470fs. Poiché un femtosecondo (fs) corrisponde a 10-15 per secondo, si tratta di impulsi molto brevi.

Il laser è in grado di produrre un impulso di questo tipo all'incirca ogni 10-10 di un secondo, ovvero ad un tasso di ripetizione esattamente pari a 9,5GHz. La limitata velocità degli apparecchi elettronici tradizionali, dovuta a limitazioni fisiche fondamentali ha fatto concentrare l'interesse sui dispositivi a fotoni. I lavori in questo settore sono orientati attualmente verso lo sviluppo di una rete trasparente interamente ottica che a tutt'oggi rappresenta il problema principale in termini di commutazione. Il passaggio della luce da un fibra all'altra implica la conversione di quest'ultima dapprima in segnale elettrico e poi nuovamente in segnale ottico. Questo tortuoso percorso rallenta notevolmente il traffico sulle attuali reti a fibre ottiche.

Nell'ambito di tale progetto è stata sperimentata ed analizzata inoltre la miscelazione di quattro fasci luminosi per ottenere la commutazione ottica ed evitare la conversione elettrica. Nel quadro degli esperimenti si è ricorsi all'impiego di una pompa ad onda continua e sonda con una dissintonia delle frequenze pompa-sonda fino a 8,6 THz. L'analisi ha consentito l'osservazione della non linearità ottica del semiconduttore con una risoluzione temporale di 20fs. Lo studio teorico e sperimentale ha permesso di comprendere meglio le comunicazioni ottiche ultraveloci, fornendo l'opportunità di progettare una rete informativa interamente ottica con elementi laser non lineari identici.