Compressione di luce ad intensificazione rapida per un'elaborazione rapida dei dati basata sulla luce
Rivolgimento nell'ottica a divisione temporale: i ricercatori raggiungono una compressione temporale 11 volte
In una collaborazione pionieristica, i ricercatori del Singapore University of Technology and Design (SUTD), dell'Istituto di Microelettronica A*STAR e del Massachusetts Institute of Technology hanno fatto passi da gigante nel campo della fotonica. Il loro lavoro, pubblicato su Light: Science and Applications l'18 giugno 2021, ha portato a una straordinaria compressione dell'11% dei segnali ottici, uno sviluppo che potrebbe rivoluzionare le reti di comunicazione ad alta velocità.
Il team di ricerca, guidato dal professor associato Dawn Tan del SUTD, ha sviluppato un sistema versatile che manipola gli impulsi ottici, una capacità cruciale per le comunicazioni ad alta velocità. Questo sistema, più piccolo rispetto ai sistemi compressori da banco ingombranti, potrebbe agevolare il dispiegamento a basso costo degli impulsi brevi necessari in vari settori, come le telecomunicazioni, i data center, la produzione di precisione e l'imaging iperspettrale.
La caratteristica unica di questo sistema risiede nella sua capacità di comprimere non solo la durata temporale dei segnali ottici, ma anche il loro contenuto di frequenza (o lunghezza d'onda). Questa compressione duale è resa possibile da un design a due stadi che include un elemento dispersivo e un componente fortemente non lineare, entrambi integrati sulla stessa scheda.
Questo traguardo rappresenta il primo del suo genere a dimostrare la compressione spettrale su una scheda, un traguardo significativo nel campo della fotonica. La compressione temporale raggiunta è anche una delle più forti dimostrate finora su una scheda.
Mentre l'industria dei data center, delle telecomunicazioni e del 5G continua a crescere e l'onere per le esistenti reti ad alta velocità diventa sempre più pronunciato, la necessità di una maggiore capacità è fondamentale. Questo sistema di compressione temporale consente un aumento equivalente del numero di bit trasmessi dalla luce in una rete in fibra ottica, uno sviluppo che potrebbe notevolmente aumentare l'efficienza di questi settori.
I dettagli di questo lavoro sono stati pubblicati con il DOI 10.1038/s41377-021-00572-z. Il successo del team di ricerca nel comprimere la luce nel tempo e nella frequenza è un passo promettente verso reti di comunicazione ottiche più veloci, uno sviluppo che potrebbe rivoluzionare il modo in cui trasmettiamo i dati in futuro.
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