Ottica non lineare: un passo in avanti verso il futuro tecnologico

Un nuovo semiconduttore bidimensionale mostra la più alta efficienza ottica non lineare su spessori nanometrici. È quanto emerge da una nuova ricerca nata dalla collaborazione
tra la Columbia University e il Dipartimento di Fisica del Politecnico di Milano.

Le innumerevoli tecnologie che hanno modificato la nostra vita quotidiana (fibre ottiche, lettori di codici a barre…) ricorrono esclusivamente al laser. Questo, però, emette luce solo a una specifica lunghezza d’onda e per generare nuovi colori è necessario utilizzare cristalli specifici che sfruttano processi ottici non lineari. La tendenza alla miniaturizzazione, che ha dominato il mondo dell’elettronica, dando vita a potenti dispositivi di consumo (smartphone e tablet) sta dunque ridefinendo il mondo dei laser e delle loro applicazioni, che costituiscono il cosiddetto campo della fotonica. Per questo motivo, è necessario realizzare processi non lineari all’interno di cristalli sempre più sottili, nell’ordine del millimetro.

Possibili campi di utilizzo

Dalle indagini condotte, è stato dimostrato che un nuovo materiale non lineare può raggiungere un guadagno ottico senza precedenti. Una rivoluzione che apre le porte a innumerevoli impieghi futuri, che potrebbero essere integrati direttamente su un chip ottico micrometrico, riducendo le dimensioni tipiche dei dispositivi ottici non lineari. Tra gli scenari più suggestivi: amplificatori ottici, laser sintonizzabili e generatori di luce quantistica su scale di lunghezza nanometriche. Le applicazioni non lineari su chip reinventeranno così i dispositivi fotonici grazie a design più sottili e compatti.