乔治·华盛顿大学 在这个图示的硅芯片(灰色)上,电数据(白色)通过基于马赫-曾德尔干涉仪(MZI)的电光调制器,通过可调谐等离子体氧化铟锡基移相器(两个MZI部分顶部的金色贴片)将电数据编码到光域中,该移相器能够在电信相关的C波段(红色& amp紫色)
能够在电信相关的C波段(红色& amp紫色),从而提高了光学应用的速度和效率,例如用于人工智能的数据传输或神经网络
荣誉:马里奥·米苏廖和鲁巴·阿明 乔治华盛顿大学的研究人员首次开发并演示了一种硅基电光调制器,它比最先进的技术更小、更快、更高效
通过将氧化铟锡(一种在触摸屏显示器和太阳能电池中发现的透明导电氧化物)添加到硅光子芯片平台上,研究人员能够制造出一种1微米大小的紧凑设备,并能够产生千兆赫速度(每秒10亿次)的信号调制
电光调制器是互联网的主力
它们将电脑和智能手机的电子数据转换成光纤网络的光数据流,实现了视频流等现代数据通信
这项新发明是及时的,因为对数据服务的需求正在迅速增长,并朝着下一代通信网络发展
利用其紧凑的占地面积,电光转换器可以用作光学计算硬件中的转换器,例如模拟人脑的光学人工神经网络和现代生活中的大量其他应用
目前使用的电光调制器的尺寸通常在1毫米和1厘米之间
减小它们的尺寸可以增加封装密度,这对芯片至关重要
虽然硅通常作为构建光子集成电路的无源结构,但是硅材料的轻物质相互作用会引起相当弱的光学指数变化,需要更大的器件覆盖面积
虽然谐振器可以用来增强这种微弱的电光效应,但它们会缩小器件的光学工作范围,并导致所需加热元件的高能耗
乔治华盛顿大学的研究人员在电学和计算机工程副教授沃尔克·索格的带领下,通过在硅光子波导芯片上异质添加一层氧化铟锡材料,证明了光学指数的变化是硅的1000倍
与许多基于谐振器的设计不同,这种光谱宽带设备对温度变化稳定,允许单根光纤电缆传输多种波长的光,增加了系统中的数据量
“我们很高兴实现了十年来展示千兆赫快速氧化铟锡调制器的目标
这为下一代光子可重构器件开辟了一个新的领域,它具有更高的性能,但尺寸却更小
名字
这篇题为“硅光子学上的宽带亚λ千兆赫氧化铟锡等离子体马赫曾德尔调制器”的论文今天发表在《光学》杂志上
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