Gli scienziati dell'Università ITMO hanno proposto una nuova tecnologia per creare guide a microonde ottiche utilizzando la stampa a getto d'inchiostro. Usando questo metodo, è possibile creare rapidamente guide d'onda con i parametri necessari senza costose apparecchiature e procedure complesse. La nuova tecnologia è ottimizzata per la produzione di elementi ottici su scala industriale. I risultati sono pubblicati in Materiali ottici avanzati il 20 novembre 2018.

Oggi, la fibra ottica è ampiamente usata nella comunicazione. Però, man mano che i dispositivi diventano più piccoli, scienziati e ingegneri stanno cercando di creare un analogo della fibra su microscala. Tali dispositivi sono chiamati guide d'onda.

La maggior parte dei ricercatori ora suggerisce tecnologie complesse e costose per la creazione di guide d'onda, Per esempio, ablazione laser o fotolitografia. Si tratta di procedure lunghe che richiedono attrezzature complesse, materiali rari e ulteriore elaborazione del campione. Gli scienziati dell'Università ITMO ora offrono un metodo alternativo per creare guide a microonde ottiche, basata su una comune tecnologia a getto d'inchiostro.

La stampa a guida d'onda inizia con la preparazione dell'inchiostro speciale. Il suo ingrediente principale è una soluzione sospesa, o sole, di nanoparticelle di biossido di titanio. Tale materiale è stato scelto a causa dell'alto indice di rifrazione, necessario affinché la guida d'onda conduca il segnale. Per ottenere parametri di inchiostro adeguati, gli scienziati hanno selezionato i solventi, la concentrazione del componente principale e dei tensioattivi. La stampante a getto d'inchiostro applica il materiale secondo una determinata geometria su un substrato di vetro pulito.

"La caratteristica del nostro lavoro è che abbiamo spiegato la scelta del materiale, lunghezza d'onda di lavoro e geometria della guida d'onda, invece della semplice descrizione di proprietà e metodi. Però, il vantaggio principale è un metodo semplice ed economico adatto all'industria. I risultati hanno confermato che il metodo può essere adattato senza compromettere la qualità, "dice Anastasia Klestova, membro del Laboratorio SCAMT dell'Università ITMO.

Attualmente, gli scienziati lavorano non solo sull'adattamento industriale della stampa a getto d'inchiostro a guida d'onda. I piani vicini del laboratorio prevedono l'applicazione della stampa a getto d'inchiostro per la creazione di altri elementi necessari per l'elaborazione del segnale ottico.

"La parte più difficile per l'ingegnerizzazione di dispositivi avanzati è la creazione di linee di trasporto del segnale efficienti. La nostra soluzione rimuove tutte le principali limitazioni in quest'area e non ho dubbi che presto vedremo dispositivi di calcolo dei fotoni con guide d'onda creati con il nostro metodo, "dice Alexander Vinogradov, ricercatore presso il Laboratorio SCAMT dell'Università ITMO.