Прорыв в области кремниевой фотоники

CEA-Leti создала первый полностью интегрированный оптический трансивер на кремнии, работающий со скоростями выше 10 Гбит/с.

Передатчик был создан в лаборатории III-V одного из крупнейших европейских центров микроэлектроники CEA-Leti. Это совместная лаборатория Alcatel-Lucent Bell Labs France и Thales Research and Technology.

В состав передатчика входит перестраиваемый 9-нм лазер, интегрированный в гибридную структуру III-V/Si, и кремниевый модулятор Маха-Цандера с высоким коэффициентом контрастности (до 10 дБ), благодаря чему достигается приемлемая частота появления ошибочных битов на скорости передачи данных 10 Гбит/с.

CEA-Leti и лаборатория III-V также продемонстрировали перестраиваемые лазеры с пороговым током 21 мА при 20°C, диапазоном регулирования 45 нм и коэффициентом подавления боковой волны 40 дБ в этом диапазоне.

Исследователи убеждены, что им удалось совершить прорыв в области кремниевой фотоники, установив такие сложные устройства на один кристалл как полностью интегрированный передатчик, работающий со скоростями выше 10 Гбит/с, или перестраиваемый одномодовый лазер. Технология кремниевой фотоники в перспективе может использоваться вместо КМОП-технологий. Однако пока она обходится очень дорого из-за отсутствия источников оптического излучения на кремниевом кристалле – основном материале для КМОП-производства.

По словам Мартина Зирнгибла (Martin Zirngibl), Bell Labs Physical Technologies Research, эту проблему можно решить путем включения в кремниевую пластину материала III-V для создания активных источников света. Традиционная КМОП-технология по-прежнему применяется, однако при этом также создаются активные источники света в кремнии. В качестве материала III-V используется фосфат индия (InP). Процесс изготовления на экспериментальном производстве CEA-Leti осуществляется с использованием 200-мм пластин «кремний на изоляторе», в которых формируются волноводы и модуляторы.

По словам Лорана Фулбера (Laurent Fulbert), руководителя программы по фотонике, CEA-Leti France, возможность интеграции перестраиваемого лазера, модулятора и пассивных волноводов в кремниевом кристалле открывает перспективу для дальнейшей разработки трансиверов для электронных систем метрополитена, сетей доступа, серверов, центров обработки данных, высокопроизводительных компьютеров и оптических межсоединений на уровне стоек и плат.

Исчтоник: New Electronics

Оставьте отзывОтмена