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光電子研究中心(ORC)的矽光子學研究人員展示了首個無需使用數位訊號處理的100Gbps及以上的全矽光發射器。該光調製器的最大數據速率幾乎是目前最先進器件的兩倍,證明了低功耗低成本全矽解決方案的潛力,避免了用不兼容CMOS的新材料使製造工藝複雜化。
由Zepler光子學和納米電子學研究所的Graham Reed教授領導的研究團隊在光學學會的著名雜誌Optica上發表了他們的研究成果。
在服務於現代信息和通信技術的系統中,光調製器是一個關鍵部件,不僅在傳統的數據通信鏈路中,而且在微波光子學或晶片級計算網絡中也是如此。
該技術相關專利的主要作者和主要發明人Ke Li博士說:"與該領域以前的工作相比,我們引入了一種新的設計理念,光子學和電子學必須被視為一個單一的集成系統,以應對該領域苛刻的技術挑戰。"
新的研究是在南安普頓的矽光子學小組內推進的,是600萬英鎊的工程和物理科學研究委員會(EPSRC)計劃撥款 "未來系統的矽光子學 "的一部分。
ORC副主任Reed教授說:"我們的結果是基於一個完全集成的電子-光子系統,而不是實驗室探測的獨立矽調製器。在迄今為止所有其他不依靠數位訊號處理來恢復信號完整性的工作中,與單個組件的性能相比,電子和光子學的集成導致系統性能較差,導致最大數據速率約為56Gbps。
"當世界上大多數研究人員都在追求系統級的改進,即5%到10%的時候,我們的結果代表了接近100%的改進,所以我們很高興我們的設計理念被證明是成功的。這就是為什麼我們認為這些結果很重要,因為它們可以改變設計人員配置未來數據通信傳輸系統的方式。"
該矽調製器是通過南安普頓的CORNERSTONE研究製造代工服務製造出來的,並與定製的調製器驅動器集成在一起,這些驅動器是在臺灣的臺積電電子代工廠內部設計和製造的。製造和集成工作在南安普頓大學的Mountbatten潔淨室進行。
論文標題為《Electronic–photonic convergence for silicon photonics transmitters beyond 100 Gbps on–off keying》。