Dispositivi ottici innovativi in cristallo fotonico o metamateriale

1. POLITECNICO DI BARI Dispositivi ottici innovativi in cristallo fotonico o metamateriale per interconnessioni ottiche, imaging e sensoristica Roma, 4 dicembre 2006

2. Interconnessioni Ottiche La sfida maggiore per lo sviluppo dei sistemi di trasmissione dei segnali e per l’elaborazione delle informazioni è rappresentata dalla realizzazione di interconnessioni capaci di superare i limiti imposti dall’elettronica in termini sia di velocità di elaborazione sia di ingombro fisico delle connessioni L’interconnessione ottica può essere considerata una valida soluzione sia nel caso di interconnessioni tra apparati, sia nei casi di interconnessioni tra chip o board di uno stesso apparato OBIETTIVO Sviluppo di una tecnologia di interconnessione: a) chip-to chip, b) board to board, c) di “backplane”

3. Ayre et al, IEEE Journal on Selected Areas in Communications (2005) Polymer SI/SiO2 Wen-Kai Wang et al, Optics Express, 2005 B.E. Little et al, IEEE Photonics Technology Letters (1998) P. Rabiei et al, IEEE Journal of Lightwave Technology (2002) Niemi et al, IEEE Photonics Technology Letters (2006) Sharkawy et al, Optics Express (2002) Asano et al, IEEE Journal of Lightwave Technology (2003) Interconnessioni Ottiche

4. Optical board Solder resist Piste in rame FR4 Guide d’onda ottiche in polimero, interrate Prepreg Hot embossing Guida d’onda curvata a 90° assistita da PC-2D Guida d’onda polimerica con Bragg grating con propagazione indipendente dalla polarizzazione Interconnessioni Ottiche

5. Imaging La ricostruzione e la focalizzazione di una immagine mediante l’utilizzo di lenti di tipo tradizionale si scontra con la problematica del limite di diffrazione, quando si vuole risolvere una o più sorgenti a distanze inferiori della lunghezza d’onda di lavoro L’utilizzo di lenti che sfruttano la rifrazione negativa permette di superare questa problematica: diversamente dalle lenti tradizionali è possibile “sfruttare” anche il contributo delle onde evanescenti per una ricostruzione corretta dell’immagine Risolvere due o più sorgenti “puntiformi” a distanze dello stesso ordine di grandezza della lunghezza d’onda rappresenta tuttavia una sfida ancora aperta

6. J.B.Pendry and S.A. Ramakrishna, Physica B (2003) J. B. Pendry, Physical Review Letters (2000) D.O.S. Melville et al, Optics Express (2005) Martin Hudlicka Kildishev et al, JOSA B (2006) Imaging

7. Sorgente singola Sorgente doppia Imaging Stack metallo-dielettrico per la super-risoluzione

8. Sensoristica Il monitoraggio dell’ambiente, dei rischi, la sicurezza e la gestione delle risorse sono temi cruciali nelle politiche socioeconomiche nazionali e internazionali La sensoristica ottica offre soluzioni in ambiti applicativi diversi e sfrutta tecnologie di fabbricazione differenti Sensori chimici e bio-chimici rappresentano un campo molto vasto all’interno del quale sviluppare applicazioni di notevole interesse orientati all’ambito medico e ambientale

9. Gas sensing Displacement sensing T.Ritari et al, Optics Express (2004) Biochemical sensing Z. Xu et al, Optics Express (2004) E.Chow et al, Optics Letters (2004) Sensoristica

10. Sensore di sforzo in tecnologia PC-2D Polimero Palladio Sensore H2-breath Test Sensoristica