I circuiti integrati fotonici diventano adulti
Molti dispositivi come amplificatori, multiplexer, de-multiplexer, laser, attenuatori e rilevatori possono essere integrati su un circuito integrato (IC). Nelle sue forme elettroniche, i circuiti integrati sono attualmente incredibilmente maturi, ma lo stesso non si può dire per la loro controparte fotonica. Ciò è parzialmente dovuto al fatto che oltre il 95 % dei circuiti integrati elettronici è realizzato a base di silicio, mentre per la fabbricazione di dei circuiti integrati fotonici sono utilizzati materiali differenti. Questa diversità nei materiali sta riducendo i vantaggi che scaturiscono dalla produzione in scala. La prospettiva di integrazione su larga scala con decine-centinaia di componenti integrati in un unico chip ha motivato il progetto PICS ("Photonic integrated circuits and systems"). I ricercatori hanno sfruttato il tessuto produttivo esistente per sviluppare nuovi tipi di circuiti integrati. Alla Scuola Superiore Sant'Anna di Pisa (Italia) è stata costruita l'infrastruttura necessaria per condurre una ricerca all'avanguardia in dispositivi fotonici e i circuiti integrati fotonici. In questo rientrava un software di simulazione per la progettazione di componenti fotonici, i materiali necessari per la fabbricazione dei circuiti integrati fotonici e soprattutto, una camera controllata dotata delle apparecchiature all'avanguardia. Attraverso il progetto PICS, sono state instaurate buone relazioni lavorative con esperti dell'industria e del mondo accademico. Un tema comune della ricerca condotta nell'ambito del progetto PICS è stato lo sviluppo e la caratterizzazione di dispositivi fotonici per applicazioni nelle reti di telecomunicazioni. Tra i risultati occorre menzionare un circuito integrato fotonico monolitico che consente la conversione della lunghezza d'onda completamente ottica e un trasmettitore multilivello che copre vari formati di modulazione. Sono stati inoltre sviluppati trasmettitori e ricevitori ottici con scala chip sintonizzabili per potenziare la flessibilità di rete. Il progetto PICS è stato interrotto precocemente. Tuttavia, è stato introdotto un nuovo centro per le tecnologie fotoniche per cambiare radicalmente il modo in sui sono sviluppate le applicazioni basate sui circuiti integrati fotonici. Impegnata nella collaborazione con i relativi settori, la Scuola Superiore Sant'Anna sarà attivamente coinvolta nello sviluppo di circuiti integrati fotonici convenienti per varie applicazioni, fornendo all'Europa un vantaggio competitivo.
