微型光电信号转换器成功研发
- 2015/11/17 17:43:49 8783
- 来源：科技部
实现芯片间高速、低能耗数据传输关键单元是光电信号转换器，马赫-策德尔调制器（Mach-Zehnder-Modulator，MZM)是其中的关键技术之一。
德国卡尔斯鲁厄技术研究院（KIT）和瑞士苏黎世联邦理工大学（ETH）的科研人员合作，研制出一种微型等离子体马赫-策德尔调制器，长度只有12.5微米，相当于头发丝直径的1/10，能将数字电信号以每秒108千兆（Gigabite）的速率转换成光信号，性能超越当前的同类器件。
这种微型等离子体马赫-策德尔调制器具有两个“臂”，其中各有一个光电转换调制器单元，它们是一种金属-绝缘体-金属波导，上有80纳米宽的缝隙，波导腔内充填了光电有机物，波导壁上镀有黄金，形成电极，在其上加以用数字信号进行调制的电压信号后，波导内光电有机物的折射率会随之发生相应变化，波导及由硅制成的耦合器引导光束分成两路进入和离开缝隙，在波导的缝隙中激发出表面电磁波，即所谓的表面等离子体，这种电磁波也受到施加在两个单元的电极上电信号的调制，两路光束经过缝隙后再次重合，终获得的光束其强度已经过数字信号的编码调制，实现了光电信号间的转换。
实验中，在宽带光纤的光波频谱（波长1500-1600纳米）和电磁波频率70千兆赫下实现了传输速率达每秒108千兆的稳定可靠数据传输。这种光电信号转换器件可用目前常规的CMOS工艺制造，与目前常用的芯片的兼容性更好。
该成果是德国卡尔斯鲁厄技术研究院（KIT）和瑞士苏黎世联邦理工大学（ETH）合作开展的欧盟科研计划项目NAVOLCHI（Nano Scale Disruptive Silicon-Plasmonic Platformfor Chip-to-Chip Interconnection）的阶段性成果。
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