Boom! Impuls dla technologii fotonicznych i Internetu wysokich prędkości
Europejscy naukowcy informują o wynikach niedawno zakończonego projektu unijnego, w ramach którego opracowano komponenty nowej generacji szerokopasmowych sieci szkieletowych wysokich prędkości na potrzeby przyszłych nanotechnologii. Projekt BOOM (Układ terabit-on-chip - mikro i nanoskalowe, krzemowe, zintegrowane komponenty fotoniczne i subsystemy stwarzające warunki dla skalowalnych i w pełni zintegrowanych routerów fotonicznych o przepustowości Tb/s) otrzymał ponad 3 mln EUR z tematu "Technologie informatyczne i telekomunikacyjne" Siódmego Programu Ramowego (7PR) UE i zgromadził nanospecjalistów z Belgii, Grecji, Holandii, Niemiec i Włoch. Naukowcy systematycznie posuwali naprzód integracyjną technologię fotoniczną "krzem na izolatorze" (SOI), dzięki czemu opracowali małych rozmiarów, opłacalne i wydajne energetycznie komponenty, stwarzające warunki dla systemów fotonicznych o przepustowości mierzonej w terabajtach na sekundę (Tb/s) na potrzeby obecnych i nowej generacji szerokopasmowych sieci szkieletowych wysokich prędkości. Projekt BOOM, który rozpoczął się w 2008 r., miał odpowiedzieć na rosnące zapotrzebowanie na aplikacje potrzebujące szerokiego pasma. Zespół dostrzegł problemy z istniejącą, dostępną przepustowością i wydajnością optycznych sieci szkieletowych. Wydajność energetyczna, wymiary i koszt osprzętu to dla tych sieci kluczowe zagadnienia, które coraz trudniej utrzymać w akceptowalnych granicach, zwłaszcza kiedy systemy trasowania nośnika elektronicznego zużywają ogromne ilości energii elektrycznej i wydzielają odpowiednio dużo ciepła. Zatem wbudowując technologie fotoniczne głębiej w routery, ich wydajność można zwiększyć, a zużycie energii ograniczyć. Główny nacisk projektu BOOM został położony na opracowanie fotonicznej platformy trasującej na fotonicznych układach scalonych (IC) SOI, aby wdrożyć wszystkie funkcjonalności trasowania: wykrywanie etykiet, generowanie sygnału kontrolnego, konwersję długości fal i trasowanie długości fal. Belgijscy partnerzy z Międzyuczelnianego Centrum Mikroelektroniki (Imec) w Leuven, którym powierzono zadanie przeanalizowania funkcjonalności wykrywania etykiet, opracowali optyczny ekstraktor etykiet złożony z demultipleksera wysokiej rozdzielczości zintegrowanego z wysoko wydajnymi fotodetektorami. W zaproponowanej architekturze trasowania, pakiety danych optycznych są oznaczone etykietami z kodem długości fal, które mają być wydobywane z pakietu i wysyłane do jednostki trasującej. Ekstraktor etykiet składa się z demultipleksera optycznego o bardzo wysokiej rozdzielczości (12,5 GHz), zbudowanego na krzemowej platformie fotonicznej Imec i zintegrowanego z wysoko wydajnymi fotodetektorami. Zespół belgijski donosi, że osiągnięcie wymaganej rozdzielczości okazało się szczególnie trudne i wiązało się ze szczegółową analizą krzemowych rezonatorów mikropierścieniowych. Naukowcy byli w stanie osiągnąć wymagane specyfikacje za pomocą jednopierścieniowych filtrów opartych na rezonatorach, które umożliwiają dostrajanie kanałów fal (elektrody denne) za pomocą efektu termooptycznego. Zostały podłączone do przelotnie sprzężonych fotodetektorów InGaAs (arsenek galu i indu) za pomocą heterogenicznej technologii integracyjnej. Detektory mają sprawność bliską 1A/W i funkcjonują z określoną prędkością 1GBit/s (do 5GBit/S). Wreszcie zbudowano również maszynę trasującą o wydajności zagregowanej powyżej 160Gb/s. Projektem zarządzali na tym etapie partnerzy z Niemiec, z berlińskiej grupy Instytutu Niezawodności i Mikrointegracji im. Fraunhofera.Więcej informacji: Imec: http://www2.imec.be/be_en/home.html(odnośnik otworzy się w nowym oknie)
Kraje
Belgia, Niemcy, Grecja, Włochy, Niderlandy