Multiplatore e de-multiplatore di modi di propagazione di diverso momento angolare basato su un interferometri realizzati con Prismi di Porro
Data di pubblicazione
09-09-2021
Codice
DEIB.15.011.A
Stato
Disponibile
Data di priorità
21-11-2017
Fase
Nazionale (brevetto italiano), regionale (EP), internazionale (PCT), Fasi Nazionali (Cina, Francia, Germania, Gran Bretagna, US)
Titolare
Politecnico di Milano
Dipartimento
DIPARTIMENTO DI ELETTRONICA, INFORMAZIONE E BIOINGEGNERIA
Autori
Mario Martinelli
Descrizione
L’invenzione propone una tecnica di realizzazione di un sistemi di multiplazione e de-multiplazione di modi basata sull’impiego di Prismi di Porro, anche conosciuti come Prismi a Tetto (ovvero dei Prismi ad Angolo Retto, usati con ingresso ed uscita dal lato ipotenusa) inseriti in un interferometro di tipo Michelson o Mach-Zehnder al fine della separazione di fasci ottici con diverso momento angolare orbitale (OAM).
Campo di applicazione
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Nelle comunicazioni ottiche si sta diffondendo l’idea di usare il momento angolare orbitale come ulteriore proprietà dei fotoni per realizzare trasmissioni di più alta capacità. In questi nuovi sistemi di comunicazione il valore del momento angolare dei fotoni ( denominato “l”, che può assumere valori interi sia positivi che negativi: l = +/- 1,2,3,…) serve come ulteriore “etichetta” dei fotoni oltre alla etichetta di colore già usata per sviluppare i sistemi di comunicazione ottica multiplati in “colore” (o frequenza) chiamati Wavelength Division Multiplexing o WDM. Si viene in questo modo a costituire un ulteriore strato di multiplazione chiamato anche Space Division Multiplexing SDM o Mode Division Multiplexing MDM. Su entrambi gli strati sarà poi possibile sviluppare le tecniche conosciute di modulazione sia di intensità che di fase per realizzare quindi collegamenti ottici sia in spazio libero che in fibra ottica di grandissima capacità. Per sviluppare un sistema SDM occorre disporre di dispositivi efficienti di multiplexing (MUX), ovvero di immissione di diversi modi di diverso valore di OAM nello stesso fascio ottico ovvero fibra ottica, e di de-multiplexing (DEMUX), ovvero di estrazione di diversi modi di diverso valore di OAM dallo stesso fascio ottico in fibra ottica.
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Vantaggi
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Sino ad ora si conosce dalla letteratura un solo dispositivo di MUX/DEMUX che esegue la stessa funzione del presente Brevetto. Esso è realizzato da un Interferometro di tipo Mach-Zehnder che contiene nei suoi due bracci due Prismi di Dove. Il Prisma di Dove ha le stesse proprietà alla rotazione del Prisma di Porro ed il funzionamento quindi dei due sistemi è il medesimo. Il difetto del sistema basato sul prisma di Dove è principalmente l’ingombro e la complessità della realizzazione del Prisma di Dove, specialmente per problemi connessi con l’allineamento dei prismi stessi all’interno dell’interferometro di Mach-Zehnder. La particolare conformazione del Prisma di Dove impedisce poi di realizzare sistemi di MUX e DEMUX compatti in cui i diversi componenti ottici siano ad esempio incollati fra di loro. Il vantaggio della presente invenzione è il superamento di tali limitazioni.
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Stadio di sviluppo
Stadio concettuale
Contatto
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