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RETI/ Un vortice ottico trasporterà centinaia di terabit al secondo

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Nella società odierna, dove la trasmissione e lo scambio d’informazioni riveste un ruolo sempre più determinante (si pensi ad esempio al rapido diffondersi di internet o dei vari social network), una delle sfide tecnologiche più appassionanti è rappresentata dalla necessità di aumentare il flusso di dati che può essere trasmesso da una rete di comunicazione. Nelle reti a fibra ottica, ad esempio, dove l’informazione è codificata e trasmessa mediante segnali luminosi, il flusso d’informazioni (legato alla larghezza di banda) viene massimizzato inviando più messaggi simultaneamente ma utilizzando per ciascun messaggio una lunghezza d’onda leggermente diversa (tecnica nota come “multiplexing a divisione di lunghezza d’onda”). Si stima che ottimizzando questa tecnica, in futuro si potrà trasmettere un flusso massimo di dati pari a circa cento Terabit al secondo (100.000 miliardi di bit al secondo).

È di questi giorni la notizia che un gruppo di ricercatori della Harvard School of Engineering and Applied Science (Usa), capeggiato dal professor Federico Capasso (noto scienziato italiano in odore di Nobel), ha messo a punto una nuova tecnica di rivelazione dei segnali trasmessi da una rete ottica che consentirebbe di superare gli attuali limiti teorici di trasmissione dei dati. Questa nuova tecnica, denominata “multiplexing a divisione spaziale”, sfrutta l’idea di utilizzare come vettore per trasferire l’informazione, un particolare tipo di onda luminosa denominato “vortice ottico”.

Studiati sin dall’inizio degli anni 70, i vortici ottici sono fasci luminosi opportunamente generati in cui la luce, anziché muoversi lungo linee rette, ruota attorno al proprio asse di propagazione dando così luogo a un fronte d’onda di forma elicoidale. Proiettato su uno schermo piano, un vortice ottico assume la forma di un anello luminoso che circonda una regione buia. Poiché i vortici ottici possono avere un numero pressoché infinito di stati (individuati da un parametro noto come “carica topologica”, legato al numero di rotazioni che il fronte d’onda compie in una lunghezza d’onda), essi rappresentano il mezzo ideale per codificare e trasmettere informazioni per via ottica.



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