Nowe krzemowe urządzenia fotoniczne do centrów danych nowej generacji
Spójne wykrywanie przy pomocy techniki zwielokrotniania poprzez rozdzielanie fal to obiecująca metoda umożliwiająca uzyskanie wysokiej wydajności spektralnej i mocy w komunikacji dalekiego zasięgu. Polega ona na połączeniu sygnału wejściowego z lokalnym oscylatorem w urządzeniu nieliniowym. Uzyskany w ten sposób produkt jest wykrywany po filtrowaniu częstotliwości pierwotnego sygnału i lokalnego oscylatora. Spójny system detekcji wymaga jednak bardzo dokładniej kontroli lokalnej częstotliwości oscylatora optycznego. Techniki synchronizacji modów, polegające na samym dostrajaniu laserów pompowych i mikrorezonatorów umieszczonych na chipie, pozwalają na skuteczne kontrolowanie impulsów świetlnych. W ramach finansowanego przez UE projektu COWDM (Compact silicon photonics coherent WDM transceiver) naukowcy opracowali optyczną parę nadajnik/odbiornik z wykorzystaniem optycznych grzebieni częstości generowanych w rezonatorze umieszczonym na chipie, zawierającym elementy nieliniowe. Optyczne oscylatory parametryczne — składające się z rezonatora optycznego i optycznego systemu nieliniowego — są bardzo obiecujące, jeśli chodzi o stworzenie kompaktowych źródeł spójnego światła. Zespołowi udało się zaprojektować podsystemy nadawcze i odbiorcze, bazujące na zintegrowanej technologii fotoniki krzemowej. Nowo stworzone modulatory pierścieniowe, sprzęgacze hybrydowe oraz rekonfigurowalne multipleksery typu add-drop, zintegrowano w ramach urządzeń nadawczo-odbiorczych w technologii fotoniki krzemowej. Dodatkowo zespół wytworzył mikrorezonatory (mikropierścieniowe) i ocenił ich przydatność do różnych architektur nadajników/odbiorników. Dzięki zmniejszeniu zużycia energii i przestrzeni fizycznej w centrach danych, innowacyjne rozwiązanie krzemowego nadajnika/odbiornika fotonicznego powinno odegrać kluczową rolę w centrach danych nowej generacji. Wyniki projektu opisano w trzech artykułach.
