Новая техника для построения фотонных чипов следующего поколения

17 декабря 2014 г., 14:15

Исследователи из Университета Саутгемптона разработали новую технику, которая помогает создавать более надежные и устойчивые фотонные чипы следующего поколения.

Фотонные чипы, изготовленные из кремния, будут играть важную роль в будущих оптических сетях передачи данных в глобальном масштабе. Высокий показатель преломления кремния дает возможность изготавливать оптические структуры размером в доли диаметра человеческого волоса.

Все большая миниатюризация оптических структур для коммутации света, модуляции, детектирования и маршрутизации позволяет передавать данные на более высоких скоростях и при меньших затратах на изготовление.

По мере усложнения оптических чипов, тестирование и определение их характеристик становятся все труднее. Свет, распространяющийся в кристалле, заключен в кремнии, то есть, он не может быть "виден" или измерен извне.

Исследователи из Саутгемптона разработали новый метод, который поможет решить эту проблему и выяснить, в какое время свет в чипе достигнет той или иной точки. Метод, называемый сверхскоростная фотомодуляционная спектроскопии (UPMS), использует ультрафиолетовые лазерные импульсы фемтосекундной длительности для изменения показателя преломления кремния в микроскопической области на фотонном кристалле.

Бесконтактные инструменты для снятия характеристик, такие как UPMS, имеют жизненно важное значение для научного проектировании сложных фотонных чипов. Техника UPMS является быстрой и надежной и имеет потенциал для использования в промышленном тестировании в фотонике.

Д-р Роман Брук (Roman Bruck) из Саутгемптонского университета, ведущий автор исследования, говорит: «Мониторинг передачи данных в чипе, в то время как показатель преломления локально изменяется, дает точную картину того, как свет проходит через него. Это позволяет тестировать отдельные оптические элементы на чипе, что является важным шагом в оптимизации конструкции для обеспечения его бесперебойной работы. Так как изменения, вызванные данным методом, полностью обратимы, то эти испытания является неразрушающими, и после них чип может быть использован по его предполагаемому применению».

Исследовательская группа из Научно-исследовательского центра физики, астрономии и оптоэлектроники (ORC) ожидает, что использование разработанной техники в качестве стандартного инструмента для снятия характеристик сделает разработку фотонных чипов более надежной, и быстрее выведет их на рынок.

Новая техника для построения фотонных чипов следующего поколения