{"id":22111,"date":"2023-02-16T09:37:04","date_gmt":"2023-02-16T08:37:04","guid":{"rendered":"https:\/\/test.cfdfeaservice.it\/index.php\/2023\/02\/16\/svolta-nella-tecnologia-dei-risonatori-ottici\/"},"modified":"2023-02-16T09:37:04","modified_gmt":"2023-02-16T08:37:04","slug":"svolta-nella-tecnologia-dei-risonatori-ottici","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/test.cfdfeaservice.it\/index.php\/2023\/02\/16\/svolta-nella-tecnologia-dei-risonatori-ottici\/","title":{"rendered":"Svolta nella tecnologia dei risonatori ottici"},"content":{"rendered":"
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\"Risonatori<\/div>\n
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Svolta nella tecnologia dei risonatori ottici grazie ai ricercatori del gruppo di Federico Capasso della Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences <\/a><\/em> (SEAS).<\/em><\/p>\n

Sogna in grande, metti in discussione tutto ci\u00f2 che sappiamo, metti in discussione i libri di testo\u201d, afferma Vincent Ginis, professore in visita presso SEAS e primo autore di un nuovo articolo su Nature Communications <\/em><\/a> che segna una svolta nella tecnologia dei risonatori ottici. \u201c\u00c8 cos\u00ec che Federico Capasso \u2013 aggiunge \u2013 Ginis \u2013 chiede al nostro team di laboratorio di lavorare. Ci sfida a ripensare tutte le regole classiche<\/strong> per vedere se possiamo fare in modo che i dispositivi facciano le cose meglio e in modi nuovi<\/strong>\u201c.<\/p>\n

Questo approccio ha portato all\u2019ultimo risultato del team, un risonatore ottico in grado di manipolare la luce in modi mai osservati prima<\/strong>. La svolta potrebbe influenzare il modo in cui i risonatori vengono compresi e aprire le porte a nuove capacit\u00e0.<\/p>\n

Il ruolo chiave dei risonatori ottici<\/h2>\n

\u201cI risonatori sono componenti centrali nella maggior parte delle applicazioni di ottica, laser, microscopia, rilevamento: appaiono in tutte queste tecnologie come elementi costitutivi essenziali\u201d, afferma Ginis, che \u00e8 anche assistente professore di matematica e fisica presso la Vrije Universiteit Brussel<\/a>. \u201cSono costituiti da due riflettori che fanno rimbalzare la luce avanti e indietro<\/strong>, concentrando la luce nei laser, ad esempio, o filtrando le frequenze della luce come nelle fibre ottiche e nelle telecomunicazioni\u201d. I risonatori ottici sono fondamentali per le trasmissioni di telecomunicazioni, codificando immagini e audio attraverso le frequenze della luce.<\/p>\n

\u201cOgni messaggio, da tenere separato dagli altri, \u00e8 codificato su una sua specifica frequenza\u201d, dice Ginis. \u201cI risonatori ci consentono di registrare frequenze esatte e uniche per consentire la trasmissione simultanea di molti messaggi diversi.\u201d<\/p>\n

Fino ad ora, i risonatori e i due specchi riflettenti al loro interno controllavano l\u2019intensit\u00e0 e la frequenza della luce, ma non la modalit\u00e0 della luce<\/strong>, che determina la forma e il modo in cui i fotoni fluiscono attraverso lo spazio e il tempo.<\/p>\n

\"Risonatori<\/a>
Il principio di funzionamento alla base delle risonanze in modalit\u00e0 a cascata.<\/figcaption><\/figure>\n

Spesso pensiamo alla luce come se si muovesse come una linea retta, ma i raggi di luce sono anche in grado di viaggiare in altri modi, come le spirali. Il nuovo risonatore ottico sviluppato dal team di Capasso \u00e8 il primo dispositivo di questo tipo che offre agli scienziati un controllo preciso sulla modalit\u00e0 della luce<\/strong> e, cosa ancora pi\u00f9 importante, consente l\u2019esistenza di luce accoppiata multimodale all\u2019interno del risonatore<\/strong>.<\/p>\n

Il team ha raggiunto questo obiettivo incidendo un nuovo pattern sulla superficie dei riflettori a ciascuna estremit\u00e0 del dispositivo risonatore.<\/p>\n

\u201cCi siamo resi conto che potevamo testare il nostro nuovo concetto di risonatore in una piattaforma fotonica integrata e abbiamo scelto il silicio su isolante<\/strong>, utilizzato da molti scienziati e aziende per applicazioni come il rilevamento o le comunicazioni\u201d, afferma Cristina Benea-Chelmus<\/strong>, ricercatrice socio del gruppo Capasso e assistente professore di microingegneria presso l\u2019Istituto di Elettro e Microingegneria dell\u2019EPFL, che ha guidato la parte sperimentale del lavoro.<\/p>\n

Le incisioni, di circa 300-600 nanometri, hanno dato al team il controllo sulla forma dei raggi di luce all\u2019interno del risonatore<\/strong>. L\u2019uso di riflettori con motivi diversi su entrambe le estremit\u00e0 del risonatore ha sbloccato la loro capacit\u00e0 di cambiare la forma della luce mentre si muove.<\/p>\n

\"Risonatori<\/a>
Le propriet\u00e0 spettrali delle risonanze in modalit\u00e0 a cascata<\/figcaption><\/figure>\n

\u201cPossiamo far giocare queste modalit\u00e0 di luce tra loro, trasformando una modalit\u00e0 in un\u2019altra, e poi di nuovo nella prima modalit\u00e0, creando loop di diverse modalit\u00e0 di luce che si muovono attraverso lo stesso spazio\u201d, dice Ginis. \u201cQuando l\u2019abbiamo visto, ci siamo resi conto che eravamo in \u2018terra incognita\u2019 qui.\u201d<\/p>\n

La combinazione di pi\u00f9 di una modalit\u00e0 di luce crea ci\u00f2 che i ricercatori hanno definito una \u201csupermodalit\u00e0\u201d.<\/strong><\/p>\n

\u201cNei risonatori tradizionali, mentre la luce si muove avanti e indietro, la modalit\u00e0 \u00e8 sempre la stessa: le propriet\u00e0 della luce sono sempre simmetriche\u201d, afferma. \u201cNel nostro, mentre la luce va da sinistra a destra o da destra a sinistra, le modalit\u00e0 sono diverse. Abbiamo capito come rompere la simmetria all\u2019interno di un risonatore.<\/strong><\/p>\n

\u201cIl controllo multimodale della luce avr\u00e0 un enorme impatto sulla larghezza di banda delle informazioni che possono essere trasmesse utilizzando la luce<\/strong>\u201c, afferma. \u201cApre molti canali di trasmissione a cui non siamo stati in grado di accedere contemporaneamente fino ad ora.\u201d<\/p>\n

Il risonatore ottico del team Capasso fornisce un nuovo strumento per condurre esperimenti di fisica fondamentale<\/strong>, inclusa l\u2019optomeccanica, utilizzando la luce per far muovere le cose.<\/p>\n

\u201cPosizionando un oggetto all\u2019interno di un risonatore, puoi manipolare materiali come minuscoli atomi, molecole e filamenti di DNA\u201d, afferma Ginis. Il nuovo dispositivo, con le sue capacit\u00e0 supermode, potrebbe sbloccare nuovi gradi di libert\u00e0 per i ricercatori per manipolare materiali minuscoli con diverse forme di fasci di luce<\/strong>.<\/p>\n

L\u2019Office of Technology Development di Harvard <\/a> ha protetto la propriet\u00e0 intellettuale derivante dalle innovazioni dei risonatori ottici del Capasso Lab e sta esplorando opportunit\u00e0 di commercializzazione.<\/p>\n

Altri autori includono il borsista post-dottorato Jinsheng Lu e il ricercatore associato Marco Piccardo.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

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L’articolo Svolta nella tecnologia dei risonatori ottici<\/a> sembra essere il primo su Il Progettista Industriale<\/a>.<\/p>\n<\/div>\n

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Autore: Redazione<\/p>\n

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