Modulatori EO a cristallo fotonico fabbricati con processi compatibili CMOS.

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Modulatori EO a cristallo fotonico fabbricati con processi compatibili CMOS.

Integrazione di modulatori elettro-ottici su chip di silicio utilizzando cristalli fotonici.

Il consumo di energia nei data center è aumentato in modo significativo e si prevede che la trasmissione su distanze medio-brevi possa essere realizzata utilizzando la luce, riducendo così in modo significativo il consumo di energia. Tuttavia, per realizzare questo obiettivo, è necessario sviluppare elementi che convertano i segnali elettrici utilizzati nell'elaborazione del segnale in segnali ottici per la trasmissione ed è necessario realizzare modulatori elettro-ottici compatti ed efficienti dal punto di vista energetico. Poiché l'elaborazione elettrica è realizzata in circuiti CMOS su chip di silicio, idealmente sono necessari elementi ottici in silicio che possano essere integrati nei circuiti CMOS.

In questo studio abbiamo sviluppato con successo un dispositivo che converte i segnali elettrici in segnali ottici integrando una struttura a diodi pin in un risonatore a cristallo fotonico utilizzando una tecnica di fabbricazione compatibile con il CMOS.

Sebbene in passato siano stati segnalati dispositivi simili, essi sono stati fabbricati convenzionalmente con una tecnica chiamata litografia a fascio di elettroni, che non è adatta alla futura produzione di massa e all'integrazione con i dispositivi CMOS. Abbiamo quindi fabbricato risonatori a cristallo fotonico ad alte prestazioni utilizzando la fotolitografia, una tecnica compatibile con i CMOS, per integrare le strutture a pin. Essendo fabbricati interamente in silicio, sono poco costosi e hanno eccellenti proprietà di modulazione ottica.

 

Parte di questa ricerca è stata finanziata dal Programma di promozione della R&S in materia di informazione e comunicazione strategica (SCOPE).
Questo risultato è stato reso possibile daIEICE Transactions on Electronics, Vol. E100-C, No. 8, pp. 670-674 (2017).. ." in.