Una nuova scoperta permetterà di aumentare la banda disponibile nelle attuali fibre ottiche

Tecnologie Web, Web e Business     Autore: Thomas Zaffino Aggiungi un commento

 

In un articolo pubblicato su Physorg e ripreso da Ispreview, si legge che alcuni ricercatori dell’Institute of Ultrafast Spectroscopy and Lasers (IUSL) di New York, guidati dal Prof. Roberto Alfano, hanno elaborato un nuovo metodo per mappare la luce, nelle fibre ottiche, che permetterebbe di aumentare lo sfruttamento dei canali inutilizzati in questo tipo di connessione.

La nuova metodologia permetterebbe di aumentare la larghezza di banda disponibile per i segnali audio, video e dati trasportati sui cavi a fibre ottiche, il che potrebbe riflettersi in maniera positiva per gli utenti di Internet. Il lavoro potrebbe avere ripercussioni positive anche nel settore del “quantum computing” e in altre applicazioni.

 

Fibra Ottica
Attualmente, il segnale luminoso viaggia all’interno
delle fibre ottiche sfruttando il solo canale Ground.
Tutti gli altri, capaci di essere impegnati da segnali
di luce più complessa, sono inutilizzati.

 

«È possibile rilevare la luce nel canale ground. Questo ci dà la possibilità di rilevare e misurare un maggior numero di canali», dichiara Giovanni Milione, ricercatore del team. Lo stesso afferma che c’è un grande interesse nello sfruttare gli altri canali, che possono essere occupati da forme di luce complesse e permettere così una quantità elevata di traffico a disposizione.

Ciò che viene osservato da un fisico, per tracciare la luce all’interno di una fibra ottica o di un laser, è la polarizzazione, ossia la direzione specifica e l’orientamento del movimento del fascio di luce e del campo elettrico. «Seguire la polarizzazione e altri cambiamenti, come la luce che viaggia, consente di ottenere una visione del materiale in cui la luce è trasportata», spiega Milione. Ciò aiuta a controllare la luce e può fornire un’impronta del materiale in fase di analisi.

Fino a oggi, è stato possibile mappare solo la forma di luce più semplice, lo stato ground, mentre i vari canali della fibra ottica più “alti”, che potrebbero essere impegnati da un segnale di luce molto più complessa, erano lasciati in idle (inattivi).

HOPS
HOPS (Higher Order Poincaré Sphere) , la sfera elaborata
dal team guidato dal Prof. Robert Alfano,  dovrebbe
permettere lo sfruttamento dei vari canali disponibili
nella fibra ottica ed attualmente inattivi.

 

«La luce complessa si muove con spin e momento angolare orbitale, più o meno come il moto della Luna, in rotazione intorno al proprio asse, attorno alla Terra», scrive PhysOrg. La luce, mentre viaggia nello spazio, gira come un tornado, assumendo la forma di fasci di vettori in vortici. Per mappare tali vortici, i ricercatori, partendo dalla sfera di Poincaré, utilizzata per lo studio di questo tipo di moti,  hanno elaborato una propria Higher Order Poincaré Sphere (HOPS), che permette loro di studiare modelli di luce persino più complessi, come quelli a forma di stella.

HOPS permette di ridurre in singole equazioni quelle che potrebbero essere intere pagine di calcoli matematici. Le soluzioni delle equazioni porteranno allo sfruttamento della luce complessa e di tutti i canali presenti nelle fibre ottiche. «La sfera facilita la comprensione, mostrando i vortici di fase sui poli e i fasci di vettori all’equatore.», spiega ancora Milione. «Ciò permette di regolare il rapporto tra i vortici di luce.»

Secondo il Prof. Alfano, guida del progetto, «L’uso di una Sfera di Poincaré di livello più elevato potrebbe spianare la strada a una nuova serie di applicazioni, come l’informatica quantistica e le transizioni ottiche. Potrebbe inoltre permettere una notevole espansione di sensibilità della spettroscopia, nonché aumentare la complessità dei sistemi crittografici. Infine, si potrebbero spostare i confini di ciò che è oggi metaforicamente visibile

A noi non rimane che aspettare fiduciosi i benefici pratici di questi studi.

 

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