Un team di ricercatori di Intel ha messo a punto quello che definisce “il primo laser continuo al silicio”, uno dei mattoni fondamentali con cui, nel prossimo futuro, sarà possibile costruire chip “fotonici”. “Abbiamo dimostrato per la prima volta che il tradizionale silicio può essere utilizzato per costruire dispositivi che amplificano la luce”, ha spiegato Mario Paniccia, direttore del Photonics Technology Lab di Intel.

Sfruttando il fenomeno fisico chiamato “effetto Raman”, fenomeno scoperto nel 1928 dal fisico indiano Chandrasekhara Venkata Raman, che si ha quando un campione è illuminato con luce laser: una minuscola frazione della luce subisce una variazione di frequenza in seguito alla vibrazione degli atomi nel materiale. L'analisi degli spostamenti di frequenza della luce (spettro) rivela le frequenze di vibrazione caratteristiche degli atomi e quindi la composizione chimica e la struttura del materiale. È possibile identificare in maniera univoca particelle di dimensioni molto ridotte (fino a 1 micrometro). Avvalendosi di processi produttivi standard, Intel è riuscita a costruire un dispositivo capace di emettere un costante fascio di luce: tale fascio può essere modulato in un flusso di impulsi che rappresentano i dati.

Ciò che distinguerà i futuri chip fotonici da quelli convenzionali sarà proprio la sostituzione dei transistor con più veloci e flessibili modulatori di luce. Tali chip, secondo Intel, potranno inizialmente essere utilizzati nel campo delle comunicazioni e in quello medico ma, in futuro, potrebbero costituire la base di microprocessori con potenze di calcolo elevatissime.

Intel ha spiegato che fino ad oggi per la produzione di dispositivi ottici commerciali sono stati utilizzati di preferenza materiali costosi e poco diffusi, che richiedono processi di produzione complessi e che quindi ne limitano l'utilizzo a mercati specializzati come quelli delle WAN (Wide Area Network) e delle telecomunicazioni. “La possibilità di produrre laser continui avvalendosi del comune silicio dimostra che può essere utilizzato come materiale per trasferire i vantaggi della fibra ottica ad ampia larghezza di banda in una gamma molto più ampia di applicazioni per il computing e le comunicazioni”.

La più grande potenzialità dei chip fotonici è la possibilità di utilizzare la luce per far comunicare ad altissima velocità sistemi posti in diversi luoghi, sfruttando proprietà della meccanica quantistica. Inoltre, la fotonica renderà anche possibile lo sviluppo di una nuova classe di applicazioni per la trasmissione di video ad alta definizione verso le case a velocità centinaia o addirittura migliaia di volte superiori a quelle attuali.