Photonics Devices, Systems and Networks

Il cluster riunisce gruppi di ricerca e laboratori dedicati all’avanzamento delle tecnologie fotoniche nei campi dei dispositivi, dei sistemi e delle reti, affrontando sia le sfide fondamentali sia quelle applicative nel settore delle comunicazioni ottiche e dell’optoelettronica. Le attività di ricerca comprendono la modellizzazione, la progettazione e l’ottimizzazione di componenti optoelettronici — come materiali semiconduttori, laser a semiconduttore, modulatori, rivelatori e circuiti integrati fotonici — nonché lo sviluppo di sistemi ottici di trasmissione ad alta capacità e di reti ottiche intelligenti.

Le principali aree di ricerca includono sistemi in fibra ottica ultra-larga banda e coerenti, reti ottiche basate sull’uso di fibre “hollow-core”, reti ottiche passive (PON) di nuova generazione, monitoraggio delle prestazioni ottiche e tecniche di sensing. Il cluster è inoltre attivo nel campo delle reti ottiche aperte e programmabili via software, promuovendo l’integrazione di digital twin basati su intelligenza artificiale e su strumenti open-source per la pianificazione e il controllo (come GNPy), la coesistenza di canali quantistici e classici e l’utilizzo delle reti ottiche come sensori distribuiti.

A livello di dispositivo, le attività si concentrano sulla progettazione e modellizzazione di circuiti integrati fotonici, laser a semiconduttore (inclusi laser “quantum-dot”, a cascata quantica e VCSEL), LED, modulatori elettro-ottici, rivelatori ad alta efficienza e componenti ottici integrati per piattaforme fotoniche al silicio. Vengono inoltre sviluppati strumenti di simulazione avanzati per lo studio del comportamento fisico dei materiali e dei dispositivi, utilizzando approcci allo stato dell’arte che spaziano dal trasporto quantistico alla modellizzazione multifisica.

Il cluster comprende i seguenti laboratori: