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I QUADERNI DI TELÈMA
Laser tradizionale Laser a cascata quantica
quanto di uno unipolare: solo gli elettroni partecipano
al processo radiativo, mentre le lacune
non ne sono coinvolte. Questo è reso possibile
dallo sfruttamento di una proprietà dei
semiconduttori quando lo strato cresciuto è
così sottile da poter essere considerato bidimensionale.
Nello spazio bidimensionale, la
banda di conduzione (ma anche quella di valenza)
è in realtà composta da una serie di sottobande
separate in energia per valori corrispondenti
a lunghezze d’onda maggiori di
2000 nm. Il laser sfrutta il rilassamento di elettroni
eccitati in sottobande più alte verso le
sottobande inferiori, con simile principio di
quello descritto per la ricombinazione elettrone-lacuna.
Nonostante il niobato di litio sia studiato,
per applicazioni in ottica integrata, da
almeno trenta anni, nuove tecniche di
microstrutturazione consentono di migliorare
le prestazioni dei dispositivi basati su tale
materiale ferroelettrico. In questo contributo descriveremo
brevemente queste nuove tecniche di
microlavorazione; ci soffermeremo, poi, a titolo
di esempio, su di un dispositivo elettro-ottico integrato
che sfrutta l’ingegnerizzazione dei domini
ferroelettrici per migliorare le prestazioni in termini
di rapporto banda/tensione di modulazione.
Il Niobato di Litio (LN) è, senza dubbio, uno
dei materiali più ampiamente usati nelle tecnologie
fotoniche, grazie soprattutto ad una combinazione
unica di proprietà, quali un ampio intervallo
spettrale in cui è trasparente, la possibi-
L’emissione di un singolo strato di semiconduttore,
viene poi amplificato mediante l’attraversamento
di centinaia di strati uguali, alternati
ad altri aventi una banda proibita più larga dello
strato emettente, e opportunamente polarizzati,
fino a raggiungere le caratteristiche necessarie a
realizzare un laser. Lo sfruttamento industriale
di questo laser è ancora in una fase iniziale, ma
il fatto che con questa tecnica si possa coprire
una regione dello spettro elettromagnetico non
coperta dai normali diodi laser, rende questo
nuovo dispositivo di grande interesse.
Faustino Martelli
Laboratorio TASC- dell’Istituto Nazionale per la Fisica
della Materia Trieste
Microdispositivi fotonici in Niobato
di Litio
lità di realizzare guide d’onda a bassa perdita,
una elevata non-linearità al secondo ordine (e,
pertanto, la presenza di effetti elettro-ottici e
non-lineari significativi), fotorifrattività, effetto
piezoelettrico ed effetto piroelettrico. LN è, a
tutt’oggi, oggetto di una vasta ricerca, che è diventata
di avanguardia per applicazioni in diversi
campi, come ad esempio nelle telecomunicazioni
ottiche, nei sensori ottici e nelle memorie
ottiche. Nuove tecniche di sintesi e di microlavorazione
per LN possono portare alla realizzazione
di dispositivi microstrutturati con caratteristiche
migliorate, che potrebbero potenzialmente
avere un ampio uso per la realizzazione di dispositivi
fotonici ad alte prestazioni. Ad esempio,
campioni di LN possono essere cresciuti
con una specifica composizione ed orientazione
Iquadernidi