Controllo degli impulsi laser nelle fibre ottiche

L’esperimento che sfrutta lo scattering Brillouin stimolato può essere effettuato in normali condizioni ambientali e può portare allo sviluppo di numerose applicazioni nel mondo reale

Il controllo della velocità della luce potrebbe sembrare una pura sfida scientifica priva di qualsiasi sviluppo pratico, ma in effetti è da questo fronte della ricerca che potrebbero venire soluzioni tecnologiche utili per la realizzazione delle famose memorie ottiche, base appunto dei computer appunto ottici, e di router completamente ottici.

Finora la ricerca si era orientata su metodologie complesse, usando per esempio gas atomici a temperature ultrabasse e altre tecniche anche a temperatura ambiente ma sempre di difficile implementazione e comunque non adatte a essere impiegate nel contesto delle reti a fibre ottiche.

I ricercatori svizzeri hanno invece dimostrato che si può ottenere luce veloce e luce lenta sfruttando un effetto noto come scattering Brillouin stimolato (SBS), effetto non lineare anelastico che ha importanti conseguenze nella trasmissione ottica in una normale fibra ottica, e che comporta una interazione di tipo fotone-fonone (quasi-particella che interviene in vari fenomeni di scambio energetico tra gli atomi di un cristallo e le radiazioni), in particolare i fononi acustici del mezzo in cui la luce si propaga.

Lo Scattering Brillouin stimolato (SBS) è un processo non lineare tale per cui la massima potenza trasmissibile in una fibra ottica viene limitata, dal momento che per valori di potenza superiori a una data soglia, tipicamente funzione delle caratteristiche della fibra, si verifica la creazione di una onda contropropagante, detta di Stokes, che man mano richiama energia dall’onda trasmessa. Semplificando al massimo, questo comporta fenomeni di rallentamento.

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