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SCIPIO - phaSe Change materIal Programmable Integrated Optics

Duration:
19/09/2024 - 18/03/2025
Principal investigator(s):
Project type:
Corporate-funded and donor-funded research
Funding body:
PRIVATI (Fondazione Compagnia di San Paolo)
Project identification number:
121602
PoliTo role:
Sole Contractor

Abstract

Nell'ambito di questa attività si intende approfondire la conoscenza, progettare e inviare in fabbricazione un dispositivo innovativo che trova applicazioni nell'ambito delle telecomunicazioni ottiche e dell'optical computing. Tale dispositivo ottico integrato potrà in particolare essere utilizzato come switch interamente ottico, e permetterà di instradare i canali proveniente dalle fibre in ingresso verso le fibre in uscita: · in maniera programmabile (un canale in ingresso può essere inviato a una qualunque dellefibre in uscita, a seconda delle esigenze) · con possibilità di riconfigurazione (le fibre di destinazione possono essere modificate dinamicamente) · interamente nel dominio ottico (senza quindi convertire il segnale ottico in elettrico, instradare il segnale e convertire nuovamente in ottico) · con una soluzione integrata (senza quindi usare diversi componenti da allineare correttamente) · con piccole dimensioni (alcuni cm^2), · con consumi estremamente ridotti (i materiali utilizzati mantengono la programmazione in assenza di segnale di controllo, quindi occorre energia solo per modificare la programmazione) · con costi ridotti (i circuiti ottici sono collocati su un substrato di silicio, quindi possono essere utilizzati processi tecnologici ben collaudati e la parte elettronica di controllo può essere cresciuta vicino alle guide ottiche integrate) Tutte queste caratteristiche rendono questo dispositivo estremamente interessante per il mondo dell'ottica integrata e delle telecomunicazioni ottiche del futuro. Il dispositivo proposto si basa su una classe di materiali innovativi, detti materiali a cambiamento di fase (Phase Change Materials, PCM), che possono passare da uno stato amorfo ad uno cristallino per effetto della temperatura o tramite un segnale ottico esterno. In questo passaggio, le proprietà ottiche del materiale cambiano significativamente. Usando questi materiali nel progetto di filtri ottici integrati (accoppiatori contradirezionali assistiti da reticoli, GA-CDC), è possibile ricavare una funzione di trasferimento praticamente arbitraria, in grado di indirizzare parti selettivamente dei canali dall'ingresso all'uscita.

People involved

Structures

Keywords

ERC sectors

PE2_9 - Optics, non-linear optics and nano-optics
PE7_8 - Networks (communication networks, sensor networks, networks of robots, etc.)

Sustainable Development Goals

Obiettivo 9. Costruire un'infrastruttura resiliente e promuovere l'innovazione ed una industrializzazione equa, responsabile e sostenibile|Obiettivo 12. Garantire modelli sostenibili di produzione e di consumo

Budget

Total cost: € 50,000.00
Total contribution: € 50,000.00
PoliTo total cost: € 50,000.00
PoliTo contribution: € 50,000.00