È stato dimostrato il primo dispositivo TOADM (Tunable Optical Add Drop Multiplexer) in grado di selezionare e indirizzare in modo puramente ottico i segnali nei nodi della rete, realizzato su un chip di silicio di soli 2 mm2. Il risultato, abilitante alla crescita della banda larga nelle reti ottiche dei nuovi sistemi di comunicazione 5G/6G e nei collegamenti intra e inter-datacenter sia classici che quantistici, è stato appena pubblicato sulla prestigiosa rivista scientifica Nature Communications in un articolo intitolato Polarization-transparent silicon photonic add-drop multiplexer with wideband hitless tuneability.
Il lavoro è stato svolto all’interno del progetto europeo Horizon 2020 Nebula, che mira allo sviluppo di componenti fotonici ad elevato bit-rate per collegamenti intra e inter-data center ed è il frutto di una cooperazione di più di 10 anni tra il gruppo di Photonic Devices del Dipartimento di Elettronica, Informazione e Bioingegneria, coordinato dal Prof. Andrea Melloni e dal Prof. Francesco Morichetti, e l’I3N Lab (Innovative Integrated Instrumentation for the Nanoscience), rappresentato dal Prof. Marco Sampietro e dal Prof. Giorgio Ferrari.
Il dispositivo realizzato può essere riconfigurato in un milionesimo di secondo permettendo un'allocazione dinamica di centinaia di segnali ottici a banda larga (200 Gbit/s e oltre) su un intervallo di frequenze di oltre 10.000 GHz. Il controllo del dispositivo è gestito da un circuito elettronico integrato in tecnologia CMOS, concepito anch’esso nei laboratori del DEIB.
Chip fotonico e chip elettronico sono realizzati mediante la stessa tecnologia della microelettronica in silicio, ben consolidata e a basso costo. Presto si potrà arrivare a realizzare tutto il sistema in un unico chip che tratti sia segnali elettrici che luminosi. Questo risultato rappresenta un primo passo in questa direzione.