| 0 |
|
Исследователи разработали и впервые продемонстрировали кремниевый электрооптический модулятор, который меньше по размеру, быстрее и эффективнее современных технологий. Добавив оксид индия и олова (ITO) - прозрачный проводящий оксид, использующийся в сенсорных дисплеях и солнечных элементах, - на платформу с кремниевым фотонным чипом, исследователи смогли создать компактное устройство размером 1 мкм, способное модулировать сигнал с гигагерцевой частотой.
Электрооптические модуляторы - рабочие лошадки Интернета. Они преобразуют электрические данные от компьютеров и смартфонов в оптические потоки данных для оптоволоконных сетей, обеспечивая современную передачу данных, такую как потоковое видео. Новое изобретение является своевременным, поскольку спрос на услуги передачи данных быстро растет и движется в направлении сетей связи следующего поколения. Благодаря своим компактным размерам электрооптические преобразователи могут использоваться в качестве преобразователей в оптических вычислительных устройствах, таких как оптические искусственные нейронные сети, которые имитируют человеческий мозг, и в множестве других приложений для современной жизни.
Используемые сегодня электрооптические модуляторы обычно имеют размер от 1 мм до 1 см. Уменьшение их размера позволяет увеличить плотность упаковки, что жизненно важно для чипа. В то время как кремний часто служит пассивной структурой, на которой строятся фотонные интегральные схемы, взаимодействие кремниевых материалов со светом вызывает довольно слабое изменение оптического индекса, что требует большей занимаемой площади устройства. Хотя для усиления этого слабого электрооптического эффекта можно использовать резонаторы, они сужают оптический рабочий диапазон устройств и влекут за собой высокое потребление энергии необходимыми нагревающимися элементами.
Путем неоднородного добавления тонкого слоя материала оксида индия-олова в кремниевый фотонно-волноводный чип исследователи из Университета Джорджа Вашингтона (GWU) во главе с профессором электротехники и вычислительной техники Волкером Соргером (Volker Sorger) продемонстрировали изменение оптического индекса в 1000 раз больше, чем у кремния. В отличие от многих конструкций, основанных на резонаторах, это устройство с широкополосным спектром устойчиво к изменениям температуры и позволяет одному оптоволоконному кабелю переносить световые волны различной длины, увеличивая объем данных, которые могут проходить через систему.
«Мы рады, что достигли этой десятилетней цели демонстрации быстродействующего гигагерцевого модулятора ITO. Это открывает новые горизонты для фотонно-реконфигурируемых устройств следующего поколения с улучшенной производительностью и уменьшенным размером», - сказал д-р Соргер.
Исследователи GWU разрабатывают быстрый электрооптический модулятор микрометрового размера
Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365
| 0 |
|
