Разработан интегрируемый фильтр для гибких оптических сетей

Путь к более быстрому Интернету, как утверждает Вэй Ши (Wei Shi), адъюнкт-профессор канадского Университета Лаваля, нам преграждают проблемы роста энергопотребления и затрат на оптические компоненты. Вместе с коллегами она разработала настраиваемый фильтр для высокопроизводительных оптических сетей, который поможет сэкономить как деньги так и энергию благодаря возможности интегрировать этот критический компонент в фотонный чип.

По производительности устройство сравнимо с лучшими существующими системами, а по компактности и дешевизне — намного их превосходит. Пределы, в которых могут регулироваться его характеристики в ответ на меняющиеся потребности в данных, являются самыми широкими среди известных кремниевых микросхем. Они составляют 670 ГГц против 100 ГГц у ближайших аналогов, и в дальнейших модификациях устройства, по заверениям разработчиков, будут расширены до одного терагерца.

Настройка фильтра осуществляется с помощью микронагревателей в кремниевом чипе. Изменение локальной температуры воздействует на периодические наноструктуры микросхемы и на частоты, которые они разделяют.

Помимо того, устройство имеет неограниченный спектральный диапазон, то есть способно работать в любой полосе частот, и демонстрирует отличные результаты по всем показателям качества фильтров, включая крайне низкие вносимые потери, малую неравномерность в полосе пропускания и незначительные изменения задержки.

«Знаменательно, что эти рекордные результаты достигнуты на платформе кремниевой фотоники, — подчеркнула Ши. — Это показывает, что данный фильтр легко может быть скомбинирован с другими хорошо устоявшимися компонентами в инновационной интегрированной системе». В дальнейшем авторы планируют создать прототип такой интегральной схемы для тестирования опытной оптической сети, способной динамически изменять частоту и ширину полосы каждого канала.

В сравнении с традиционными сетями, где распределение оптических ресурсов предопределено и фиксировано, подобные гибкие сети обеспечат рост пропускной способности оптических носителей на порядки величин. По мнению Ши, для рядового пользователя Интернета это может означать замену привычного уже потокового видео-чата на общение в 3D- и в панорамном (360°) режимах, а также полный переворот в работе с облачными платформами.

Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI