Los investigadores han desarrollado una nueva forma de construir unidades de conmutación integradas programables y de bajo consumo energético en un chip fotónico de silicio. La nueva tecnología está preparada para reducir los costos de producción al permitir que un circuito óptico genérico se fabrique a granel y luego se programe para aplicaciones específicas.como sistemas de comunicaciones, circuitos LIDAR o aplicaciones informáticas.
"La fotónica de silicio es capaz de integrar dispositivos ópticos y circuitos microelectrónicos avanzados en un solo chip", dijo el miembro del equipo de investigación Xia Chen de la Universidad de Southampton. "Esperamos que los circuitos de fotónica de silicio configurables amplíen enormemente el alcance de las aplicaciones del siliciofotónica al tiempo que reduce los costos, lo que hace que esta tecnología sea más útil para las aplicaciones del consumidor "
En la revista The Optical Society OSA Óptica Express , los investigadores dirigidos por Graham Reed demuestran el nuevo enfoque en las unidades de conmutación que se pueden usar como bloques de construcción para crear circuitos fotónicos programables basados en chips más grandes.
"La tecnología que desarrollamos tendrá una amplia gama de aplicaciones", dijo Chen. "Por ejemplo, podría utilizarse para fabricar dispositivos de detección integrados para detectar sustancias bioquímicas y médicas, así como transceptores ópticos para conexiones utilizadas en sistemas de alto rendimiento.sistemas informáticos y centros de datos. "
componentes borrables
El nuevo trabajo se basa en investigaciones anteriores en las que los investigadores desarrollaron una versión borrable de un componente óptico conocido como acoplador de rejilla mediante la implantación de iones de germanio en el silicio. Estos iones provocan daños que cambian el índice de refracción del silicio en esa área. Calentamiento del área localEl uso de un proceso de recocido láser se puede usar para revertir el índice de refracción y borrar el acoplador de rejilla.
en el Óptica Express artículo, los investigadores describen cómo aplicaron la misma técnica de implantación de iones de germanio para crear guías de onda borrables y acopladores direccionales, componentes que se pueden usar para hacer circuitos e interruptores reconfigurables. Esta es la primera vez que se crean guías de ondas borrables submicrónicasen silicio.
"Normalmente pensamos en la implantación de iones como algo que inducirá grandes pérdidas ópticas en un circuito integrado fotónico", dijo Chen. "Sin embargo, descubrimos que una estructura cuidadosamente diseñada y el uso de la receta correcta de implantación de iones pueden crear una guía de ondas que transportaseñales ópticas con pérdida óptica razonable. "
Construcción de circuitos programables
Demostraron el nuevo enfoque diseñando y fabricando guías de ondas, acopladores direccionales y circuitos de conmutación 1 X 4 y 2 X 2, utilizando la fundición de fabricación Cornerstone de la Universidad de Southampton. Se mostraron dispositivos fotónicos de diferentes chips probados antes y después de la programación con recocido láser.Rendimiento consistente.
Debido a que la técnica implica cambiar físicamente el enrutamiento de la guía de ondas fotónica a través de una operación única, no se necesita energía adicional para retener la configuración cuando se programa. Los investigadores también han descubierto que el recocido eléctrico, utilizando un calentador integrado local, tambiénya que el recocido láser se puede utilizar para programar los circuitos.
Los investigadores están trabajando con una empresa llamada ficonTEC para hacer que esta tecnología sea práctica fuera del laboratorio mediante el desarrollo de una forma de aplicar el proceso de recocido láser y / o eléctrico a escala de oblea, utilizando una sonda de oblea convencional máquina de prueba de obleas, de modo queCientos o miles de chips podrían programarse automáticamente.Actualmente están trabajando en la integración de los procesos de recocido eléctrico y láser en una sonda a escala de oblea, un instrumento que se encuentra en la mayoría de las fundiciones electrónicas-fotónicas, que se está probando en la Universidad de Southampton.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por La sociedad óptica . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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