Создан оптический передающий чип с рекордной скоростью 8,64 Тбит/с
В Чжэцзянском университете разработали оптический передающий чип с гибридным мультиплексированием по модам и длинам волн на основе тонкопленочного ниобата лития. Прототип показал в эксперименте рекордную пропускную способность, результаты испытаний приведены в журнале Opto-Electronic Advances.
Бурное развитие искусственного интеллекта, технологий больших данных и облачных вычислений приводит к взрывному росту мирового интернет-трафика — его объем ежегодно увеличивается примерно на 25%. Этим обусловлена растущая потребность во все более скоростных оптоэлектронных чипах.
Сегодня в фотонике почти безраздельно царит кремний — не в последнюю очередь благодаря тому, что за десятилетия его применения в электронике отлажены техпроцессы крупносерийного производства. Между тем, в электрооптической модуляции современные альтернативы во многом его превосходят. Например, ниобат лития, особенно в виде тонких пленок на изоляторе (LNOI) — он прозрачнее и почти не вносит потерь. Внедрение этого материала сдерживается сложностями уплотнения каналов — анизотропный ниобат смешивает их поляризацию.
Китайские инженеры-фотоники сформировали в LNOI волноводные структуры и добились гибридного мультиплексирования — и по модам, и по длинам волн. Комбинация шести мод и шести длин волн дала 36 независимых каналов по 240 Гбит/с каждый. Таким образом, суммарная пропускная способность достигает непревзойденных на сегодня 8,64 Тбит/с.
Несмотря на замену кремния на ниобат в критически важных элементах чипа он по-прежнему совместим со стандартными КМОП-процессами. Поэтому в перспективе разработчики намерены не только еще улучшить характеристики, но и собираются заменить элетронно-лучевую литографию в изготовлении устройства общепринятой ультрафиолетовой. Это позволит запустить массовое производство терабитных чипов для дата-центров, 6G и магистральных сетей связи.
