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INIZIO_TESTO_DA_INDICIZZARE

PROGRAMMA DI RICERCA 2006

italiano - english
Unità di Ricerca
Programmi di ricerca simili:
Classificazione scientifico-disciplinare
Classificazione brevettuale
  • ELECTRICITY
    • BASIC ELECTRIC ELEMENTS
      • ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS (spark-gaps H01T; arc lamps with consumable electrodes H05B; particle accelerators H05H)
  • PHYSICS
    • OPTICS (making optical elements or apparatus B24B, B29D11/00, C03, or other appropriate subclasses or classes; materials per se, see the relevant places, e.g. C03B, C03C)
      • DEVICES OR ARRANGEMENTS, THE OPTICAL OPERATION OF WHICH IS MODIFIED BY CHANGING THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIUM OF THE DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF THE INTENSITY, COLOUR, PHASE, POLARISATION OR DIRECTION OF LIGHT, e.g. SWITCHING, GATING, MODULATING OR DEMODULATING; TECHNIQUES OR PROCEDURES FOR THE OPERATION THEREOF; FREQUENCY-CHANGING; NON-LINEAR OPTICS; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS (optical transfer means between sensing member and indicating or recording part in connection with measuring G01D5/26; devices in which mathematical operations are carried out with optical elements G06E3/00 [N: A]; electrical signal transmission systems using optical means to convert the input signal G08C19/36; information-recording by electric or magnetic means and reproducing by sensing optical properties G11B11/00; static stores using optical elements G11C13/04; transmission systems employing electromagnetic waves other than radio waves, e.g. light, infra-red radiation, H04B10/00; optical multiplex systems H04J14/00; pictorial communication, e.g. television H04N)
Classificazione geografica
Bibliografia
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[27] M. Artoni et al., Phys. Rev. A 63, p.23805 (2001)

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Parole Chiave
CRISTALLI E QUASICRISTALLI FOTONICI DINAMICI, CONTROLLO COERENTE DI NON-LINEARITA' OTTICHE, N-V DIAMANTE E PR:YSO

Materiali a band-gap fotonica dipendente dal tempo per l'immagazinamento ed elaborazione ottici dell'informazione.

Università degli Studi di Brescia
Abstract
Circuiti integrati basati sull’esclusivo uso della luce per il trattamento di dati risulterebbero intrinsecamente molto più veloci dei tradizionali chip elettronici, e potenzialmente molto più efficienti. Sforzi sempre maggiori negli ultimi anni sono stati dedicati allo sviluppo di tecniche per il controllo di impulsi di luce in dispositivi puramente ottici, quali microcavità e cristalli fotonici. La propagazione della luce in strutture fotoniche è un tema di grande importanza non solo per la fisica di base, ma anche per le applicazioni tecnologiche poiché schemi per il controllo spazio-temporale del flusso di onde elettromagnetiche sono destinati ad assumere un ruolo fondamentale nei dispositivi di futura generazione per l’immagazzinamento, la manipolazione e la trasmissione ottici dei dati. In particolare, le onde elettromagnetiche in un cristallo fotonico sono soggette a variazioni spazialmente periodiche delle funzioni di risposta ottiche, e si comportano in un modo simile agli elettroni in un cristallo a semiconduttore. Una questione cruciale circa l’impiego dei cristalli fotonici riguarda la possibilità di evitare il ricorso a strutture di volta in volta diversamente predeterminate alla crescita in funzione di singoli scopi, grazie ad un controllo dinamico sufficientemente veloce delle loro proprietà fotoniche tramite mezzi puramente ottici.

Lo scopo del presente progetto è di affrontare tale questione esplorando le soluzioni offerte da materiali >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Maurizio Artoni Università degli Studi di BRESCIA
Obiettivo del Programma di Ricerca
Il progetto ha per oggetto lo studio di materiali fotonici a stato solido di nuova concezione con strutture periodiche o quasiperiodiche, e tali da consentire un controllo dinamico accurato ed efficiente della band-gap fotonica. I principali obiettivi del programma di ricerca sono descritti nei punti 1-4 seguenti. Tali passi sono tutti strettamente correlati e non implicano quindi una lista di risultati a se stanti.

1. CRISTALLI E QUASI-CRISTALLI FOTONICI INDOTTI OTTICAMENTE.

Il nostro primo obiettivo consiste nell'individuare schemi per ottenere una band-gap fotonica indotta otticamente, senza la necessità di ricorrere a materiali strutturalmente modulati. Useremo nonlinearità molto pronunciate dovute ad effetti di coerenza ed interferenza quantistiche che hanno luogo in alcuni cristalli con impurezze (Pr:YSO e N-V diamond) in presenza di specifiche configurazioni di fasci ottici di pompa. Tale meccanismo potrà condurre sia a strutture fotoniche periodiche che quasiperiodiche.

2. STRUTTURE A BAND-GAP FOTONICA DIPENDENTE DAL TEMPO (I PRINCIPI)

Il nostro obiettivo successivo sarà il controllo dinamico delle dette strutture fotoniche periodiche o quasiperiodiche, tramite la modulazione temporale della loro band-gap o tramite la velocità di traslazione impressa al loro profilo spaziale, rimanendo per altro il mezzo solido in cui sono indotte, rispettivamente, uniforme o fermo.

3. STRUTTURE A >>>

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
Il progetto ha lo scopo di studiare materiali a stato solido con una band-gap fotonica tunabile di nuova concezione. Tali materiali, che possono avere una struttura periodica o quasiperiodica, sono utili per ottenere un controllo dinamico accurato ed efficiente della band-gap fotonica, e sono componenti cruciali per possibili applicazioni che vanno dai circuiti ottici di nuova generazione, all’ottica nonlineare a pochi fotoni, all’immagazzinamento ed elaborazione ottici di informazioni.

CRISTALLI OTTICI.

La classe più studiata di materiali per il controllo della propagazione della luce e' rappresentata dai cristalli fotonici, cioe' mezzi la cui costante dielettrica e' una funzione periodica delle coordinate spaziali [1,2]. I modi elettromagnetici in tali sistemi sono caratterizzati da una struttura a bande fotonica e la loro densita' degli stati presenta degli intervalli di energia proibiti (gap), in maniera analoga a quanto avviene per gli elettroni nei solidi cristallini [3]. Gia' nel caso unidimensionale, l'uso degli specchi distribuiti di Bragg per realizzare microcavita' planari consente di modificare significativamente l'interazione luce-materia [1,4], e di considerare la possibilita' di nuovi dispositivi quali il laser a polaritoni di cavita' [5]. Un cristallo fotonico tridimensionale con un gap fotonico completo e' stato dapprima realizzato nella regione spettrale delle microonde e >>>