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FOTONICA/ Per le fibre ottiche del futuro meglio il disordine dell’ordine

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Fibre ottiche  Fibre ottiche
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Non necessariamente. Consideriamo l’uscita di una fibra ottica: se la fibra è ordinata si vede un unico spot, un unico fascio luminoso; se è disordinata se ne vedono tanti, e sono ben distinti perché sono localizzati e non sovrapposti; così si possono estrarre uno ad uno. Nel nostro lavoro abbiamo fatto una cosa ancor più complicata: abbiamo mostrato che operando in un certo modo riusciamo ad avere un fascio ancor più localizzato e facendo interferire queste localizzazioni si riesce ad aumentare il grado di focalizzazione della luce che era poi l’obiettivo del lavoro. Siamo partiti da un sistema che supporta tanti puntini luminosi, l’abbiamo eccitato in modo opportuno e abbiamo combinato tutte le localizzazioni ottenendo un fascio molto focalizzato, particolarmente utile per alcune applicazioni.

 

Quindi non si tratta di passare dal disordine all’ordine, quanto piuttosto di gestire adeguatamente il disordine ….

Sì. Si tratta di controllare il disordine. Anche perché il disordine è più ricco dell’ordine: basta riflettere sul fatto che una cosa ordinata la possiamo fare in un solo modo mentre una disordinata si può fare in tanti modi diversi, compreso quello ordinato. Un sistema disordinato può dar luogo a molte più funzionalità.

 

Veniamo quindi alle possibili applicazioni. Nei vostri articoli ne citate due.

Una è nelle telecomunicazioni. Oggi abbiamo quasi raggiunto il limite della trasmissione di informazioni tramite fibre ottiche ma le esigenze delle comunicazioni attuali – si pensi alle immagini 3D – crescono: come fare quindi a mettere più luce all’interno di una fibra? Le nostre fibre riescono a guidare tanti canali invece di uno solo e lo fanno meglio grazie proprio al meccanismi di localizzazione descritto prima. Quindi il vantaggio applicativo nelle telecomunicazioni è di poter mettere più canali all’interno di una fibra.

 

E la seconda area applicativa?

È quella in medicina e chirurgia ed è un po’ più complicata. Si vuole focalizzare la luce al massimo dei limiti fisici. Con una fibra standard si riesce ad ottenere un fascio focalizzato da circa 10 micron a più o meno un centesimo di un capello; con queste nuove fibre si può arrivare anche a frazioni di micron. Quindi, nel caso della fibra ottica usata per i cosiddetti bisturi laser, si ottiene un bisturi molto più preciso; con i vantaggi facilmente immaginabili specie negli interventi molto delicati. 

 

Quando sarà possibile vedere applicate queste soluzioni?

Per ora abbiamo ottenuto l’evidenza numerica e sperimentale che la localizzazione di Anderson in fibre disordinate consente di ottenere elevate proprietà di focalizzazione. Ora, proprio in questi giorni, stiamo preparando le proposte per partecipare a bandi anche europei per sviluppare dei progetti che arrivino a produrre dei dispositivi efficaci.

(Mario Gargantini) 




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