I ricercatori di fotonica del silicio dell'Optoelectronics Research Center (ORC) hanno dimostrato il primo trasmettitore ottico interamente in silicio a 100 Gbps e oltre senza l'uso dell'elaborazione del segnale digitale.

Il modulatore ottico raddoppia quasi la velocità di trasmissione dati massima degli attuali dispositivi all'avanguardia, dimostrando il potenziale per soluzioni interamente in silicio a basso consumo e basso costo che evitano di complicare i processi di fabbricazione con nuovi materiali che non sono compatibili con CMOS.

Il gruppo di ricerca, guidato dal professor Graham Reed all'interno dello Zepler Institute for Photonics and Nanoelectronics, hanno pubblicato i loro risultati sulla prestigiosa rivista della Optical Society ottica .

Il modulatore ottico è un componente critico nei sistemi che servono le moderne tecnologie dell'informazione e della comunicazione, non solo nei tradizionali collegamenti di comunicazione dati, ma anche nella fotonica a microonde o nelle reti informatiche su scala di chip.

Dott. Ke Li, autore principale e inventore principale sui brevetti associati alla tecnologia, dice:"A differenza del precedente lavoro sul campo, abbiamo introdotto una nuova filosofia di progettazione in cui la fotonica e l'elettronica devono essere considerate come un unico sistema integrato per affrontare le impegnative sfide tecniche di questo campo."

La nuova ricerca è stata avanzata all'interno del Silicon Photonics Group di Southampton nell'ambito del programma Silicon Photonics for Future Systems di 6 milioni di sterline dell'Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC).

Professor Reed, Vice Direttore dell'ORC, afferma:"I nostri risultati si basano su un sistema fotonico elettronico completamente integrato, non un modulatore di silicio stand-alone sondato in laboratorio. In tutti gli altri lavori fino ad oggi che non si basano sull'elaborazione del segnale digitale per recuperare l'integrità del segnale, l'integrazione dell'elettronica e della fotonica ha portato a prestazioni del sistema inferiori rispetto alle prestazioni dei singoli componenti, con conseguente velocità dati massima di circa 56 Gbps.

"In un momento in cui la maggior parte dei ricercatori di tutto il mondo sta cercando di ottenere un miglioramento a livello di sistema dell'ordine del 5-10 percento, i nostri risultati rappresentano quasi un miglioramento del 100%, quindi siamo lieti che la nostra filosofia di design si stia rivelando vincente. Per questo crediamo che questi risultati siano importanti, in quanto possono cambiare il modo in cui i progettisti configurano i sistemi di trasmissione delle comunicazioni dati del futuro."

Il modulatore di silicio è stato fabbricato tramite il servizio di fonderia di fabbricazione di ricerca CORNERSTONE di Southampton, e integrato con driver modulatori su misura progettati internamente e fabbricati presso la fonderia di elettronica TSMC a Taiwan. Il lavoro di fabbricazione e integrazione viene svolto presso il complesso di camere bianche Mountbatten dell'Università di Southampton.