Nel cuore dei chip fotonici.

Fonte: Galileo

Le fibre ottiche permettono di scambiare informazioni alla velocità della luce. Ma grazie ad una nuova scoperta potremmo avere anche sofisticati dispositivi elettronici che sfruttano la luce al posto della corrente elettrica. Un team coordinato da Liang Feng del California Institute of Technology (Caltech) è infatti riuscito a controllare il percorso della luce all'interno di chip al silicio, bloccando ogni forma di riflessione o di interferenza con altri fasci luminosi. La scoperta, apparsa su Science, è un notevole passo avanti verso la creazione di chip fotonici che sfruttano solamente fasci luminosi per elaborare le informazioni. Se infatti la trasmissione delle informazioni può già contare sulle fibre ottiche, l'analisi dei segnali viene ancora condotta dai tradizionali chip elettronici, basati sul moto di cariche elettriche nel silicio. I chip fotonici oggi in corso di sviluppo nei laboratori consentono di raggiungere velocità di trasmissione di 10 Gigabit per secondo (Gbps), ma grazie a questi recenti sviluppi si potrebbe anche quadruplicare la velocità entro pochi anni. Il dispositivo realizzato da Feng e colleghi è una versione “fotonica” di un diodo, un componente elettronico fondamentale che consente di far scorrere la corrente elettrica solo in un verso, bloccando completamente il flusso nel verso opposto. Costruire un diodo per controllare il verso di percorrenza della luce è una grande sfida tecnologica che, ricorda Feng, ha richiesto più di vent'anni di ricerche. I test di questo nuovo dispositivo sono stati condotti in collaborazione con un team dell'Università di San Diego, dove Maurice Ayace, coautore dello studio, ha sviluppato un sistema per studiare il percorso dei raggi luminosi all'interno della guida. Sfruttando un microscopio a scansione di campo prossimo (SNOM), Ayace è riuscito a costruire una specie di “stetoscopio ottico”, che consente di studiare il comportamento della luce all'interno del diodo anche senza vederla. Grazie a questo strumento, i ricercatori del Caltech e di San Diego hanno confermato che il diodo fotonico può elaborare correttamente i segnali in ingresso. Il tutto ovviamente alla velocità della luce.
Riferimenti: Science DOI: 10.1126/science.1206038
Credit immagine: Caltech/Liang Feng