Stage invernale a Tor Vergata 7-11 Febbraio 2011
Lezioni di guida
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.
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.