打破下一代互联网和通信网络调制器的尺寸和速度限制

时间:2020-04-26 15:22 来源:seo 作者:杏鑫 点击量:

打破下一代互联网和通信网络调制器的尺寸和速度限制

研究人员首次开发并演示了一种硅基光电调制器,这种调制器比最先进的技术更小、速度更快、效率更高。加入氧化铟锡(ITO)和ndash;在触摸屏和太阳能电池中发现的一种透明的导电氧化物;在一个硅光子芯片平台上,研究人员能够制造出一个1微米大小的小型设备,并能够产生十亿赫兹的速度,即每秒10亿次的信号调制。

电光调制器是互联网的主力。它们将电脑和智能手机的电子数据转换成光纤网络的光数据流,从而实现了视频流等现代数据通信。由于对数据服务的需求正在迅速增长,并且正朝着下一代通信网络的方向发展,这项新发明来得正是时候。利用其紧凑的足迹,光电转换器可以作为传感器用于光学计算硬件,如光学人工神经网络,模拟人类大脑和众多其他应用在现代生活中。

今天使用的电光调制器的尺寸一般在1毫米到1厘米之间。减小它们的尺寸可以增加封装密度,这对芯片来说是至关重要的。硅通常是被动结构在光子集成电路构建,硅材料的光物质相互作用产生一个相当弱光指数变化,需要一个更大的设备足迹只在谐振器可以用来促进这种弱光电效应,他们缩小devices’光学工作范围广,所需加热元件耗能高。

乔治华盛顿大学的研究人员在电子和计算机工程副教授Volker Sorger的带领下,在硅光波导芯片上均匀地添加了一层薄薄的氧化铟锡材料层,从而证明了光学指数的变化比硅大1000倍。与许多基于谐振器的设计不同,这种光谱宽带设备在温度变化下是稳定的,并且允许一条光纤传输多个波长的光,从而增加了系统中传输的数据量。

我们很高兴实现了这一长达十年的目标,即演示一种快速的ghz ITO调制器。这为下一代光子可重构器件开辟了一个新领域,使其性能得到提高,但体积减小。佐尔格博士说。

参考文献:亚波长ghz快速宽带ITO马赫和曾德尔调制器在硅光调制器上的应用由Rubab Amin, Rishi Maiti, Yaliang Gui, Can Suer, Mario Miscuglio, Elham Heidari, Ray T. Chen, Hamed Dalir和Volker J. Sorger, 2020年4月13日,Optica出版。

DOI: 10.1364 / OPTICA.389437

该技术被多个专利申请所覆盖,并可用于授权(美国专利App. 16/545,733)。

这项工作由空军科研办公室资助(FA9550-17-1-0071和FA9550-17-1-0377)。

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