Neuartiges Produkt der Silizium-Photonik für die nächste Generation von Rechenzentren
Die kohärente Detektion per Wellenlängenmultiplex ist ein vielversprechendes Verfahren für die Umsetzung einer hohen Spektral- und Leistungseffizienz in der Langstreckenkommunikation. Die Technik umfasst das Mischen eines Eingangssignals mit einem Lokaloszillator in einer nichtlinearen Vorrichtung. Das resultierende Mischprodukt wird nach Herausfiltern des ursprünglichen Signals und der lokalen Oszillatorfrequenz erfasst. Die kohärente Detektion erfordert jedoch eine sehr gute Kontrolle der Frequenz des lokalen optischen Oszillators. Modenkopplungstechniken, die ausschließlich die Abstimmung eines Paars von Pumplasern und On-Chip-Mikroresonatoren involvieren, sind eine leistungsfähige Methode, Lichtimpulse zu steuern. Im Rahmen des EU-geförderten Projekts COWDM (Compact silicon photonics coherent WDM transceiver) entwickelten Forscher ein optisches Transceiver-Empfänger-Paar unter Verwendung von optischen Frequenzkämmen, erzeugt in On-Chip-Resonatoren mit nichtlinearen Elementen. Optische parametrische Oszillatoren – bestehend aus einem optischen Resonator und einem optischen nichtlinearen System – sind vielversprechend als kompakte Quellen für kohärentes Licht. Das Team entwarf erfolgreich die Sender- und Empfänger-Subsysteme auf Basis von integrierter Silizium-Photonik-Technologie. Neu entwickelte Ringmodulatoren, Hybridkoppler und rekonfigurierbare Add-Drop-Multiplexer wurden alle in den Silizium-Photonik-Transceiver integriert. Darüber hinaus produzierte das Team Mikroresonatoren (Mikrotoroide) und beurteilte deren Eignung für verschiedene Transceiver-Architekturen. Durch die Reduzierung von Energieverbrauch und Platzanforderungen in Rechenzentren wird die innovative Silizium-Photonik-Transceiver-Lösung eine Schlüsselrolle für die nächste Generation von Verbindungen zwischen Rechenzentren spielen. Die Projektergebnisse wurden in drei Artikeln verbreitet.
Schlüsselbegriffe
Silizium-Photonik, Rechenzentren, Oszillator, Mikroresonatoren, COWDM, Transceiver-Empfänger
