Advanced GeSi components for next-generation silicon photonics applications

Informations projet

SIPHO-G

N° de convention de subvention: 101017194

DOI

10.3030/101017194

Projet clôturé

Date de signature de la CE 15 Decembre 2020

Date de début 1 Janvier 2021

Date de fin 30 Juin 2025

Financé au titre de

• INDUSTRIAL LEADERSHIP - Leadership in enabling and industrial technologies - Information and Communication Technologies (ICT)

Coût total

€ 5 004 207,50

Contribution de l’UE

€ 4 996 207,50

Coordonné par

INTERUNIVERSITAIR MICRO-ELECTRONICA CENTRUM
Belgium

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Publications

Conference proceedings (27)

Optical Linear Operator with Optimal Fidelity

Auteurs: Apostolos Tsakyridis,George Giamougiannis, Angelina Totovic,Miltiadis Moralis-Pegios, David Lazovsky, Nikos Pleros
Publié dans: 2022 IEEE Phot. Conference, 2022
Éditeur: IEEE

50 Gbps vertical separate absorption charge multiplication Ge/Si avalanche waveguide photodetectors integrated in a 300-mm Si photonics platform

Auteurs: Tsiara, Artemisia, Berciano, Mathias, Yudistira, Didit, Loo, Roger, Musibau, Solomon, Verheyen, Peter, Ferraro, Filippo, Ban, Yoojin, Croes, Kristof, Van Campenhout, Joris
Publié dans: ECOC 2023, 2023
Éditeur: IET

60Gb/s waveguide-coupled O-band GeSi quantum-confined Stark effect electro-absorption modulator

Auteurs: S. A. Srinivasan, C. Porret, S. Balakrishnan, Y. Ban, R. Loo, P. Verheyen, J. Van Campenhout, M. Pantouvaki
Publié dans: 2021 Optical Fiber Communications Conference and Exhibition (OFC), 2021
Éditeur: IEEE Xplore

A 4×4 Si3N4 generalized Mach-Zehnder interferometer for variable power splitting applications

Auteurs: Stefanos Kovaios, Konstantinos Fotiadis, Apostolos Tsakyridis, George Giamougiannis, Christos Pappas, Davide Sacchetto, Michael Zervas, Miltiadis Moralis-Pegios, Nikos Pleros
Publié dans: 2023 SPIE OPTO PW, 2023
Éditeur: SPIE
DOI: 10.1117/12.2649033

Fidelity-Restorable Universal Linear Optics and Neuromorphic Photonics

Auteurs: Apostolos Tsakyridis, George Giamougiannis, Angelina Totovic, Miltiadis Moralis-Pegios, Nikos Pleros
Publié dans: 2022 Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO), 2022
Éditeur: OPTICA

On-Chip Universal Linear Optics using a 4x4 Silicon Photonic Coherent Crossbar

Auteurs: George Giamougiannis, Miltiadis Moralis-Pegios, Apostolos Tsakyridis, Nikos Bamiedakis, David Lazovsky, Nikos Pleros
Publié dans: 2023 Optical Fiber Communications (OFC) Conference, 2023
Éditeur: IEEE/OPTICA
DOI: 10.23919/ofc49934.2023.10117452

Strong phase modulation in integrated O-band GeSi-QCSE waveguide modulators

Auteurs: Chih-Kuo Neil Tseng, Ahmed Kandeel, Mathias Berciano, Dharmander Malik, Hakim Kobbi, Didit Yudistira, Dries Van Thourhout, Maumita Chakrabarti, Dimitrios Velenis, Peter Verheyen, Yoojin Ban, Filippo Ferraro, Joris Van Campenhout
Publié dans: CLEO 2024, 2024, Page(s) SW4R.1
Éditeur: Optica Publishing Group
DOI: 10.1364/cleo_si.2024.sw4r.1

Sub-pJ/MAC Silicon Photonic GeMM for Optical NeuralNetworks using a Time-Space Multiplexed Coherent Xbar

Auteurs: S. Kovaios, I. Roumpos, A. Tsakyridis, G. Giamougiannis, M. Moralis- Pegios, M. Berciano, F. Ferraro, D. Bode, A. Srinivasan, M. Pantouvaki N. Pleros
Publié dans: 2024 OFC Conference, 2024
Éditeur: IEEE/OSA

Adaptive all-optical sigmoid activation functions for Photonic Neural Networks using Fabry-Perot laser diodes under optical injection

Auteurs: Petar Atanasijević, Christos Pappas, Mladen Banović, Jasna Crnjanski, Apostolos Tsakyridis, Miltiadis Moralis-Pegios, Konstantinos Vyrsokinos, Marko Krstić, Peđa Mihailović, Slobodan Petričević, Nikos Pleros, Dejan Gvozdić
Publié dans: 2024 OFC Conference, 2024
Éditeur: IEEE/OSA

Epitaxial Ge virtual substrates versus Ge-on-Nothing: Impact of Si in-diffusion and dislocation density on excess carrier lifetime

Auteurs: Loo, Roger, Porret, Clément, Yudistira, Didit, Depauw, Valerie, Han, Han, Vecchio, Emma, Pantouvaki, Marianna, Van Campenhout, Joris
Publié dans: GADEST-19, 2024
Éditeur: IHP

DDOS attack identification via a silicon photonic Deep Neural Network with 50 GHz input and weight update

Auteurs: Apostolos Tsakyridis, George Giamougiannis, Miltiadis Moralis-Pegios, George Mourgias-Alexandris, Angelina Totovic, George Dabos, Manos Kirtas, Nikolaos Passalis, Anastasios Tefas, Dimitrios Kalavrouziotis, Dimitris Syrivelis, Paraskevas Bakopoulos, Elad Mentovich, Nikos Pleros
Publié dans: 2023 Optical Fiber Communications (OFC) Conference, 2023
Éditeur: IEEE/OPTICA
DOI: 10.23919/ofc49934.2023.10117359

Optics-informed Neural Networks: Bridging Deep Learningwith Photonic Accelerators

Auteurs: M. Moralis-Pegios, A. Tsakyridis, C. Pappas, T. Moschos, G. Giamougiannis, S. Kovaios, I. Roumpos1, I. Roumpos, M. Kirtas, N. Passalis, A. Tefas and N. Pleros
Publié dans: 2024 OFC Conference, 2024
Éditeur: IEEE/OSA

Programmable tanh- and ReLU-like Optoelectronic Activation Functions for Neuromorphic Photonic Circuits

Auteurs: Christos Pappas, Stefanos Kovaios, Miltiadis Moralis-Pegios, Apostolos Tsakyridis, George Giamougiannis, Joris Van Kerrebrouck, Gertjan Coudyzer, Xin Yin, Nikos Pleros
Publié dans: 2023 Optical Fiber Communications (OFC) Conference, 2023
Éditeur: IEEE/OPTICA
DOI: 10.23919/ofc49934.2023.10116470

Silicon Photonic Neuromorphic Computing with 16 GHz Input Data and Weight Update Line Rates

Auteurs: A. Tsakyridis, G. Giamougiannis, G. Mourgias-Alexandris, A. Totovic, G. Dabos, N. Passalis, M. Kirtas, A. Tefas, M. Moralis-Pegios, N. Pleros
Publié dans: 2022 Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO), 2022
Éditeur: IEEE/OPTICA

Photonic Neuromorphic Computing: Architectures, Technologies, and Training Models

Auteurs: M. Moralis-Pegios, A. Totovic, A. Tsakyridis, G. Giamougiannis, G. Mourgias-Alexandris, G. Dabos, N. Passalis, M. Kirtas, A. Tefas, N. Pleros
Publié dans: 2022 Optical Fiber Communication (OFC), 2022
Éditeur: IEEE/OPTICA

Epitaxial Ge Virtual Substrates and Ge-on-Nothing on Si: Comparison of Material Properties

Auteurs: Roger Loo, Clément Porret, Valérie Depauw, Han Han, Emma Vecchio, Mathias Berciano, Didit Yudistira, Marianna Pantouvaki, and Joris Van Campenhout
Publié dans: Extended Abstracts Symposium on Electron Device Interface Technology, 2022, Page(s) 23-28, ISBN 978-4-86348-790-1
Éditeur: EDIT

Compact, low loss, and high-speed GeSi quantum-confined stark-effect electro-absorption modulator

Auteurs: Ahmed Kandeel, Gaspard Hiblot, Yosuke Shimura, Clement Porret, Didit Yudistira, Javad Rahimi Vaskasi, Alexey Milenin, Chih-Kuo Neil Tseng, Mathias Berciano, Dharmander Malik, Dries Van Thourhout, Maumita Chakrabarti, Dimitrios Velenis, Peter Verheyen, Yoojin Ban, Filippo Ferraro, Joris Van Campenhout
Publié dans: CLEO 2024, 2024, Page(s) SM2I.6
Éditeur: Optica Publishing Group
DOI: 10.1364/cleo_si.2024.sm2i.6

High-speed analog photonic computing with tiled matrix multiplication and dynamic precision capabilities for DNNs

Auteurs: George Giamougiannis, Apostolos Tsakyridis, Miltiadis Moralis-Pegios, Christos Pappas, Manos Kirtas, Nikolaos Passalis, David Lazovsky, Anastasios Tefas, Nikos Pleros
Publié dans: 2022 European Conference and Exhibition on Optical Communication (ECOC), 2022
Éditeur: IEEE/OPTICA

Ge/Si Vertical Separate Absorption Charge Multiplication (VSACM) Avalanche Photo Diodes (APDs): Epitaxial Growth and Impact of Post-Epi Anneal on Excess Carrier Lifetime

Auteurs: Loo, Roger, Porret, Clément, Han, Han, Berciano, Mathias, Yudistira, Didit, Ferraro, Filippo, Verheyen, Peter, Van Campenhout, Joris
Publié dans: 3rd joint ICSI/ISTDM, 2024
Éditeur: ICSI/ISTDM

Compute with Light: Architectures, Technologies and Training Models for Neuromorphic Photonic Circuits

Auteurs: N. Pleros, M. Moralis-Pegios, A. Totovic, G. Dabos, A. Tsakyridis, G. Giamougiannis, G. Mourgias-Alexandris, N. Passalis, M. Kirtas, A. Tefas
Publié dans: 2021 European Conference on Opitcal Communications (ECOC), 2021
Éditeur: IEEE
DOI: 10.1109/ecoc52684.2021.9606046

TWDM Coherent Silicon Photonic Linear Circuits for Photonic Tensor Processors

Auteurs: S Kovaios, I Roumpos, A Tsakyridis, M Moralis-Pegios, D Lazovsky, K Vyrsokinos, N Pleros
Publié dans: ECOC 2024; 50th European Conference on Optical Communication, Numéro VDE, 2024
Éditeur: IEEE

An 8-Lane 58 Gb/s/lane 0.66 pJ/bit Modulator Driver Electrical-IC for a 3-D Integrated Silicon Photonic Transmitter in 22 nm FD-SOI Process

Auteurs: Laszlo Szilagyi, Bartek J. Pawlak, Luc Pauwels, Pieter Bex, Chiara Marchese, Guy Lepage, Yoojin Ban, Dimitrios Velenis, Nikos Argyris, Dimitrios Kalavrouziotis, Konstantinos Tokas, Paraskevas Bakopoulos
Publié dans: 2025 IEEE Radio Frequency Integrated Circuits Symposium (RFIC), 2025, Page(s) 267-270
Éditeur: IEEE
DOI: 10.1109/rfic61188.2025.11082778

Optics-informed neural networks towards accelerating linear operations

Auteurs: A. Tsakyridis, M. Moralis-Pegios, G. Giamougiannis, C. Pappas, S. Kovaios, T. Moschos, I. Roumpos, N. Pleros
Publié dans: 2024 SPIE Photonics WEST, 2024
Éditeur: SPIE

Low dark current and high responsivity Si-contacted Ge-on-Si avalanche photodetectors in a 300-mm Si photonics platform

Auteurs: Berciano, Mathias, Marchese, Chiara, Kobbi, Hakim, Magdziak, Rafal, Vaskasi, Javad Rahimi, Verheyen, Peter, Loo, Roger, Ferraro, Ferraro, Ban, Yoojin, Chakrabarti, Maumita, Velenis, Dimitrios, Van Campenhout, Joris
Publié dans: ECOC 2023, 2023
Éditeur: IET

A Time-Space-Wavelength Multiplexed AWGR-based Photonic Tensor Core using WDM SiGe EAM array chiplets

Auteurs: A. Prapas, M. Moralis-Pegios, A. Tsakyridis, S. Kovaios, O. Asimopoulos, C. Pappas, T. Moschos, M. Kirtas, N. Passalis, K. Vyrsokinos, A. Tefas, N. Pleros
Publié dans: Optical Fiber Communication Conference (OFC) 2025, 2025, Page(s) W4D.2
Éditeur: Optica Publishing Group
DOI: 10.1364/ofc.2025.w4d.2

Optics-informed Deep Learning over Silicon Photonic Hardware

Auteurs: M. Moralis-Pegios, A. Tsakyridis, G. Giamougiannis, C. Pappas, S. Kovaios, T. Moschos, I. Roumpos, N. Pleros
Publié dans: 2023 SPIE PhotoneX Conference, 2023
Éditeur: SPIE digital library
DOI: 10.1117/12.3008426

Silicon Integrated Photonic-Electronic Multiply-Accumulate Neurons

Auteurs: I. Roumpos, L. De Marinis, P. S. Kincaid, E. Paolini, S. Kovaios, A. Tsakyridis, M. Moralis-Pegios, M. Berciano, F. Ferraro, D. Bode, A. Srinivasan, M. Pantouvaki, G. Contestabile, K. Vyrsokinos, N. Pleros
Publié dans: CLEO 2024, 2024, Page(s) SM3M.3
Éditeur: Optica Publishing Group
DOI: 10.1364/cleo_si.2024.sm3m.3

Peer reviewed articles (15)

Universal Linear Optics for Ultra-Fast Neuromorphic Silicon Photonics Towards fj/MAC and TMAC/sec/mm2 Engines

Auteurs: Apostolos Tsakyridis, George Giamougiannis, Miltiadis Moralis-Pegios, George Mourgias-Alexandris, Angelina R Totovic, Manos Kirtas, Nikolaos Passalis, David Lazovsky, Anastasios Tefas, Nikos Pleros
Publié dans: 2022 IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics, 2022, ISSN 1558-4542
Éditeur: IEEE
DOI: 10.1109/jstqe.2022.3219288

A Coherent Photonic Crossbar for Scalable Universal Linear Optics

Auteurs: G. Giamougiannis, A. Tsakyridis, Y. Ma, A. Totovic, M. Moralis-Pegios, D. Lazovsky, N. Pleros
Publié dans: 2023 IEEE Journal of Lightwave Technology, 2023, ISSN 0733-8724
Éditeur: Optical Society of America
DOI: 10.1109/jlt.2023.3234689

Scaling Photonic Neural Networks: A Silicon Photonic GeMM Leveraging a Time-space Multiplexed Xbar

Auteurs: Stefanos Kovaios, Ioannis Roumpos, Miltiadis Moralis-Pegios, George Giamougiannis, Mathias Berciano, Filippo Ferraro, Dieter Bode, Srinivasan Ashwyn Srinivasan, Marianna Pantouvaki, Nikos Pleros, Apostolos Tsakyridis
Publié dans: Journal of Lightwave Technology, Numéro 42, 2024, Page(s) 7825-7833, ISSN 0733-8724
Éditeur: Optical Society of America
DOI: 10.1109/jlt.2024.3415436

Generalized Mach Zehnder Interferometers Integrated on Si3N4 Waveguide Platform

Auteurs: Stefanos Kovaios, Apostolos Tsakyridis, George Giamougiannis, Konstantinos Fotiadis, Davide Sacchetto, Michael Zervas, Miltiadis Moralis-Pegios, Nikos Pleros
Publié dans: 2023 IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics, 2023, ISSN 1558-4542
Éditeur: IEEE
DOI: 10.1109/jstqe.2023.3281411.

Programmable Tanh-, ELU-, Sigmoid-, and Sin-based Nonlinear Activation Functions for Neuromorphic Photonics

Auteurs: C Pappas, S Kovaios, M Moralis-Pegios, A Tsakyridis, G Giamougiannis, M Kirtas, J Van Kerrebrouck, G Coudyzer, X Yin, N Passalis, A Tefas, N Pleros
Publié dans: 2023 IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics (JSTQE), 2023, ISSN 1558-4542
Éditeur: IEEE
DOI: 10.1109/jstqe.2023.3277118

Neuromorphic silicon photonics with 50 GHz tiled matrix multiplication for deep-learning applications

Auteurs: George Giamougiannis, Apostolos Tsakyridis, Miltiadis Moralis-Pegios, George Mourgias-Alexandris, Angelina R Totovic, George Dabos, Manos Kirtas, Nikolaos Passalis, Anastasios Tefas, Dimitrios Kalavrouziotis, Dimitris Syrivelis, Paraskevas Bakopoulos, Elad Mentovich, David Lazovsky, Nikos Pleros
Publié dans: 2023 Advanced Photonics, 2023, ISSN 1996-756X
Éditeur: 0277-786X
DOI: 10.1117/1.ap.5.1.016004

RF Equivalent Circuit Model for GeSi Quantum Confined Stark Effect Electro-Absorption Modulators

Auteurs: Ahmed Kandeel, Minkyu Kim, Amir Shahin, Peter De Heyn, Chih-Kuo Neil Tseng, Javad Rahimi Vaskasi, Yosuke Shimura, Maumita Chakrabarti, Dimitrios Velenis, Dries Van Thourhout, Filippo Ferraro, Yoojin Ban, Joris Van Campenhout
Publié dans: IEEE Photonics Technology Letters, Numéro 37, 2025, Page(s) 421-424, ISSN 1041-1135
Éditeur: Institute of Electrical and Electronics Engineers
DOI: 10.1109/lpt.2025.3549943

64 Gb/s O-Band GeSi Quantum-Confined Stark Effect Electro-Absorption Modulators Integrated in a 300 mm Silicon Photonics Platform

Auteurs: Ahmed Kandeel, Gaspard Hiblot, Clement Porret, Srinivasan Ashwyn Srinivasan, Yosuke Shimura, Roger Loo, Mathias Berciano, Chih-Kuo Neil Tseng, Dharmander Malik, Alexey Milenin, Didit Yudistira, Sadhishkumar Balakrishnan, Amir Shahin, Javad Rahimi Vaskasi, Peter Verheyen, Marianna Pantouvaki, Maumita Chakrabarti, Dimitrios Velenis, Filippo Ferraro, Yoojin Ban, Dries Van Thourhout, Joris Van Campenh
Publié dans: Journal of Lightwave Technology, Numéro 43, 2025, Page(s) 2794-2802, ISSN 0733-8724
Éditeur: Optical Society of America
DOI: 10.1109/jlt.2024.3505957

Fidelity Restorable Universal Linear Optics

Auteurs: Apostolos Tsakyridis, George Giamougiannis, Angelina Totovic, Nikos Pleros
Publié dans: 2022 Advanced Photonics Research, 2022, ISSN 2699-9293
Éditeur: Wiley Online Library
DOI: 10.1002/adpr.202200001

Photonic neural networks and optics-informed deep learning fundamentals

Auteurs: Apostolos Tsakyridis ; Miltiadis Moralis-Pegios; George Giamougiannis ; Manos Kirtas ; Nikolaos Passalis ; Anastasios Tefas; Nikos Pleros
Publié dans: 2024 APL Photonics, 2024, ISSN 1551-7616
Éditeur: AIP Publishing

Analog nanophotonic computing going practical: silicon photonic deep learning engines for tiled optical matrix multiplication with dynamic precision

Auteurs: G. Giamougiannis, A. Tsakyridis, M. Moralis-Pegios, C. Pappas, M. Kirtas, N. Passalis, D. Lazovsky, A. Tefas, N. Pleros
Publié dans: 2023 Nanophotonics, 2023, ISSN 2192-8614
Éditeur: De Gruyter
DOI: 10.1515/nanoph-2022-0423

Silicon integrated photonic-electronic neuron for noise-resilient deep learning

Auteurs: Ioannis Roumpos, Lorenzo De Marinis, Stefanos Kovaios, Peter Seigo Kincaid, Emilio Paolini, Apostolos Tsakyridis, Miltiadis Moralis-Pegios, Mathias Berciano, Filippo Ferraro, Dieter Bode, Srinivasan Ashwyn Srinivasan, Marianna Pantouvaki, Nicola Andriolli, Giampiero Contestabile, Nikos Pleros, Konstantinos Vyrsokinos
Publié dans: Optics Express, Numéro 32, 2024, Page(s) 34264, ISSN 1094-4087
Éditeur: Optical Society of America
DOI: 10.1364/oe.532306

Programmable Tanh- and ELU-Based Photonic Neurons in Optics-Informed Neural Networks

Auteurs: Stefanos Kovaios, Christos Pappas, Miltiadis Moralis-Pegios, Apostolos Tsakyridis, George Giamougiannis, Manos Kirtas, Joris Van Kerrebrouck, Gertjan Coudyzer, Xin Yin, Nikolaos Passalis, Anastasios Tefas, Nikos Pleros
Publié dans: 2024 IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics, 2024, ISSN 1558-2213
Éditeur: IEEE
DOI: 10.1109/jlt.2024.3366711

Perfect linear optics using silicon photonics

Auteurs: Miltiadis Moralis-Pegios, George Giamougiannis, Apostolos Tsakyridis, David Lazovsky, Nikos Pleros
Publié dans: Nature Communications, Numéro 15, 2024, ISSN 2041-1723
Éditeur: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41467-024-49768-y

Universal Linear Optics Revisited: New Perspectives for Neuromorphic Computing with Silicon Photonics

Auteurs: George Giamougiannis, Apostolos Tsakyridis, Miltiadis Moralis-Pegios, George Mourgias-Alexandris, Angelina R Totovic, Manos Kirtas, Nikolaos Passalis, David Lazovsky, Anastasios Tefas, Nikos Pleros
Publié dans: 2022 IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics, 2022, ISSN 1558-4542
Éditeur: IEEE
DOI: 10.1109/jstqe.2022.3228318