SISTEMA PER AUMENTARE LA CAPACITÀ TRASMISSIVA DELLE RETI DI COMUNICAZIONE
Contitolari:
Consiglio Nazionale delle Ricerche 33%
Inventori:
Gianluca Ruffato, Filippo Romanato, Vincenzo Grillo, Enzo Rotunno
Categoria: Informatica, elettronica e sistemi di comunicazione
Anno di deposito: 2020
Stato del brevetto: disponibile
Parole chiavi: Sistema comunicazione ottica, multiplazione divisione spaziale, fasci ottici multipolari, sistemi ottica integrata, (de)multiplatore
Numero priorita: IT202000019327
Abstract:
L'invenzione presenta un sistema innovativo di comunicazione ottica basato sulla multiplazione a divisione spaziale per aumentare la capacità di trasmissione dell'attuale rete di comunicazione in spazio libero e fibra ottica, mediante la codifica di canali con stessa frequenza su una nuova varietà di fasci ottici caratterizzati da una struttura di fase multipolare.
Descrizione:
Trattasi di un sistema di comunicazione ottica basato sulla multiplazione a divisione spaziale: include i dispositivi per generare fasci ottici (multiplatore), a livello del trasmettitore, e per separarli a livello del ricevitore (demultiplatore). Il demultiplatore ottico è configurato per ricevere all'ingresso una sovrapposizione di fasci ottici che trasportano fasi multipolari con differenti strutture di fase e orientazioni, e generare da essi in uscita una costellazione di picchi di intensità distinti, mentre il multiplatore ottico è configurato per ricevere all'ingresso fasci standard distinti e generare da essi una sovrapposizione di fasci collimati in uscita che trasportano fasi multipolari con differenti strutture di fase e orientazioni. L’elemento innovativo è rappresentato dall’implementazione di fasci recanti una fase multipolare e dal relativo sistema di trasformazioni ottiche conformi per generare e rivelare tali famiglie di fasci.
E’ stata effettuata una dimostrazione di funzionamento con componentistica commerciale e la realizzazione di metalenti.
TRL 3
Vantaggi:
- Sistema di comunicazione ottica con fasci privi di singolarità di fase o punti critici;
- Metodo molto più versatile, efficiente e scalabile per la codifica e trasmissione dei canali e la loro ricezione rispetto ad altre tecniche di multiplazione a divisione spaziale, basate ad esempio sull'utilizzo di modi con momento angolare orbitale (OAM);
- Il multiplatore e il demultiplatore richiedono architetture ottiche con meno elementi ottici rispetto ad altre famiglie di fasci, ad es. modi OAM;
- I fasci multipolari offrono più gradi di libertà e quindi possono garantire un maggior numero di canali di trasmissione utilizzabili.
Applicazioni:
- Telecomunicazioni in diversi regimi ottici (luce visibile o infrarosso telecom) e nella banda delle microonde;
- Trasmissione in spazio libero;
- Microscopia elettronica, in particolare per la misura di aberrazioni e fasi di multipolo indotte da multipoli elettrici/magnetici su fasci di elettroni;
- Misura delle aberrazioni ottiche;
- Telecomunicazioni in spazio libero;
- Comunicazioni quantistiche;
- Distribuzione quantistica di chiave (QKD) ad alta dimensionalità;
- Comunicazione su brevi distanze lungo fibre multimodali, ad es. graded-index, utilizzate attualmente nei data center.
Brevetto inserito: 26/06/23.
Data di scadenza per le manifestazioni di interesse: 26/07/23.
Per informazioni: trasferimento.tecnologia@unipd.it