Природа: Компактная оптическая передача данных: компонент размера микрометра быстро преобразовывает электрические сигналы в оптические сигналы

«Оптические технологии предлагают огромный потенциал особенно в передаче данных между компьютерными микросхемами», объясняет Манфред Коль КОМПЛЕКТА. Проект ЕС, который он направляет, NAVOLCHI, Нано Масштаб Подрывная Кремниево-плазмонная Платформа для Соединения От чипа к чипу, разработал плазмонный модулятор (электрический-к-оптическому конвертер), который является основанием текущего MZM. «Компактные оптические единицы передатчика и приемника могли превысить ограничения скорости современных электронных систем, и помощь избавляются от узких мест в информационных центрах».Текущая публикация представляет только 12,5 микрометров длиной MZM, который является примерно одной десятой толщина волоска.

Это состоит из двух рук, каждая из которых содержит один электрооптический модулятор. Каждый модулятор составлен из металлического металлического изолятором волновода с промежутком приблизительно 80 миллимикронов шириной и заполненный электрооптическим полимером и боковыми стенами, сделанными из золота, которые, в то же время, действуют как электроды. Электроды несут напряжение, которое смодулировано в соответствии с цифровыми данными. Электрооптический полимер изменяет свой индекс преломления как функция напряжения.

Волновод и сцепной прибор сделали из кремниевого маршрута две части луча света разделения к промежуткам или от промежутков.В соответствующем промежутке лучи света волноводов начинают электромагнитные поверхностные волны, так называемые поверхностные плазмоны.

Напряжение относилось к полимеру, модулирует поверхностные волны. Модуляция отличается в обоих промежутках, но последовательная, поскольку то же самое напряжение применено с различными полярностями.

После прохождения через промежутки поверхностные волны первоначально входят в продукцию оптические волноводы как смодулированные лучи света и тогда нанесены. Результат – луч света, в интенсивности которого (амплитуда), была закодирована цифровая информация.В эксперименте MZM работает достоверно во всем спектральном диапазоне широкополосных сетей оптоволокна 1500 – 1600 миллимикронов в электрической пропускной способности 70 гигагерцев с потоками данных до 108 гигабит в секунду.

Большая глубина модуляции – последствие высокой производственной точности в кремниевой технологии. MZM может также быть сделан посредством широко распространенных CMOS-процессов в микроэлектронике, и таким образом может легко быть интегрирован в текущие архитектуры чипа.В настоящее время приблизительно 10 процентов электричества в Германии потребляются информационно-коммуникационными технологиями, такими как компьютеры и смартфоны пользователей, но также и серверами в крупных вычислительных центрах.

Поскольку поток данных растет по экспоненте, новые подходы необходимы, чтобы увеличить пропускную способность и, в то же время, потребление энергии ограничения. Плазмонные компоненты могли сделать решающий вклад с этой целью.Проект ЕС NAVOLCHI служит, чтобы использовать взаимодействие света и электронов в металлических поверхностях, чтобы развивать новые компоненты для оптической передачи данных между жареным картофелем.

Проект финансируется в соответствии с 7-й рамочной программой Исследования Европейского союза и имеет бюджет в размере 3,4 миллионов евро.