Lezioni di guida Stage invernale a Tor Vergata 7-11 Febbraio 2011 Information and Communication Technology: studio e realizzazione di guide di luce

OTTICA INTEGRATA: VANTAGGI E OBIETTIVI Superare i limiti di velocità nel trasferimento dati. Immunità da disturbi elettrici (cross-talking). Costi, pesi ed ingombri ridotti. Riduzione degli sprechi energetici (assenza effetto Joule). Maggior sicurezza nelle trasmissioni. La nostra esperienza Comprendere come l’ottica integrata può favorire lo sviluppo dell’ICT (Information and Communication Technology). Costruire una guida di luce planare con la tecnica Sol-Gel.

La guida di luce Una guida di luce è un dispositivo di confinamento di segnali luminosi. Nell’ICT viene utilizzata per trasmettere informazioni a lunga distanza. Tra le guide di luce, la più comune ed utilizzata è la cosiddetta fibra ottica.

Reticolo di diffrazione Il campione Reticolo di diffrazione Strato guidante Substrato

Il substrato Come strato di base abbiamo utilizzato vetro BK7 (vetrini da microscopio) e silicio (coperto da uno strato di ossido di silicio di 8 μm). L’indice di rifrazione del BK7 è di 1,50. L’indice di rifrazione del silicio (Si) è di 3,30, quello dell’ossido di silicio (SiO2) è di 1,46.

Il “core” Il “core”, lo strato guidante, è formato da Zirconio (Zr) e GLYMO in rapporto molare 3:1 di indice di rifrazione 1,55.

Spinning Consiste nella rapida rotazione (1000/3000 giri al minuto) di una superficie (lo spinner) su cui è bloccato il substrato. Permette di ottenere uno strato estremamente sottile di soluzione che, solidificata, darà origine al film.

Il reticolo di diffrazione E’ costituito da una sostanza fotopolimerizzabile alle frequenze dell’ultravioletto: il titanio TMSPM. Assume un aspetto sinusoidale che permette la diffrazione di un raggio luminoso incidente. Per ottenere tale profilo, si sfruttano l’interferenza costruttiva e distruttiva ottenute grazie all’interazione di raggi diretti e raggi riflessi provenienti da un’unica sorgente (laser ad Argon a 364 nm).

20 μm Reticolo osservato con microscopio ottico da cui si stima il passo reticolare pari a 2 μm.

Il nostro obiettivo era di “intrappolare” un raggio luminoso nella guida di luce…

Il gran finale …e ci siamo riusciti!

Liceo scientifico “Vito Volterra” (Ciampino - Roma) Ciulla Francesco Di Mascolo Luca Pizziol Veronica I.T.I.S. “Giovanni XXIII” (Roma) Dini Jessica Natale Giuseppina Scollo Simone Speculatore Giulia Liceo Scientifico “Antonio Vallone” (Galatina – Lecce) Matteo Eleonora Villano Maria Elsa Si ringraziano i referenti scientifici Dott. Fabio De Matteis, Dott. Paolo Prosposito e Prof. Mauro Casalboni.