16.07.202111:02

Fotonica integrata: il primo chip ottico che indirizza i dati della banda larga

Il paper del Politecnico di Milano pubblicato su Nature Communications


Uno studio del Politecnico di Milano è appena stato pubblicato sulla prestigiosa rivista Nature Communications; si tratta di un lavoro svolto nell’ambito del progetto europeo Horizon2020 Nebula ed è il frutto della collaborazione decennale tra il gruppo di ricerca in Photonic Devices  e l’Innovative Integrated Instrumentation for the Nanoscience (I3N Lab) del Politecnico di Milano.

I ricercatori hanno realizzato il primo dispositivo TOADM (Tunable Optical Add Drop Multiplexer) in grado di selezionare e indirizzare in modo puramente ottico i segnali nei nodi della rete, realizzato su un chip di silicio di soli 2 mm2. Si tratta di un risultato che apre nuove prospettive alla crescita della larga banda nelle reti ottiche dei nuovi sistemi di comunicazione 5G/6G e nei collegamenti intra e inter-datacenter sia classici che quantistici.

È molto complesso svolgere queste funzionalità nei sistemi di comunicazione per la banda larga, senza deteriorare gli altri segnali in transito, e contemporaneamente garantire grandi volumi, bassi costi di produzione e basso consumo energetico

spiegano Francesco Morichetti e Andrea Melloni del Dipartimento di Elettronica, Informazione e Bioingegneria (DEIB) del Politecnico di Milano.

Il dispositivo realizzato può essere riconfigurato in un milionesimo di secondo permettendo un'allocazione dinamica di centinaia di segnali ottici a larga banda (200 Gbit/s e oltre) su un intervallo di frequenze di oltre 10.000 GHz. Il controllo del dispositivo è gestito da un circuito elettronico integrato in tecnologia CMOS concepito anch’esso nei laboratori del Politecnico di Milano:

Chip fotonico e chip elettronico sono realizzati mediante la stessa tecnologia della microelettronica in Silicio, ben consolidata e a basso costo. Presto si potrà arrivare a realizzare tutto il sistema in un unico chip che tratti sia segnali elettrici che luminosi. Quanto fatto è un primo passo in questa direzione

commentano Giorgio Ferrari e Marco Sampietro del I3N Lab del DEIB.

L’articolo su Nature Communications: https://www.nature.com/articles/s41467-021-24640-5