半导体所硅光调制器研究获新进展

2012-03-29 11:54:27来源: 中科院

  高性能处理器目前普遍采用多核并行处理的架构,其性能不仅取决于处理核心的性能和数量,也取决于处理核心之间的通信效率。随着片上集成的处理核心越来越多,多核处理器对片上网络通信带宽的要求越来越高,传统金属连线实现的片上网络因其高功耗、低带宽及高延迟逐渐成为多核处理器发展的瓶颈,光互连以其低功耗、高带宽与低延迟被广泛认为是一个非常有前景的替代方案。

  光调制器是片上光互连的核心器件,其基本功能是实现信息从电域向光域的转换。中科院半导体研究所科研人员通过优化波导结构和反向PN结,获得具有高调制效率(VpL=1.26Vcm)的调制结构。通过优化设计获得了低传输损耗的共面波导电极,通过端接的方式降低电信号反射,采用差分驱动降低工作电压,在保证调制速率的前提下,显著降低了功耗。

  半导体所科研人员研制出了调制速率为26Gb/s,消光比为9dB,驱动电压为0.5V,功耗为146fJ/bit的Mach-Zehnder硅光调制器,将载流子耗尽型Mach-Zehnder硅光调制器的功耗从国际上普遍的几个pJ/bit降低了一个数量级。

  论文链接1

  论文链接2

单位
调制速率 (Gbit/s)
消光比(dB)
驱动电压(V)
长度(mm)
功耗(pJ/bit)
参考文献
Intel
40
1.2
6.5
1
30
OE 15 (2007) 660
IBM
10
~
7.6
0.2
5
OE 15 (2007) 17106
Kotura
12.5
7.3
6
1
>14.4
OE 18 (2010) 7994
Surrey
50
2.2
6.5
1
4.2
PTL 24(2012) 234
Fujikura
12.5
9
5
4
>10
OE 19 (2011) B26
Alcatel-Lucent
50
4.7
4.5
2
>2
OE 20 (2012)6163
ETRI
30
7.2
1.2
1
-
OE 19 (2011) 26936
IME
10
8.74
5
4
>12.5
OE 19 (2011) 18029
ISCAS
12.5
7.7
1
2
2.4
OE 20 (2012) 3209
26
9
0.5
2
0.146
OE 20 (2012) 7081
半导体所的器件与国际同行研究结果的比较
载流子耗尽型Mach-Zehnder硅光调制器的结构及性能
载流子耗尽型Mach-Zehnder硅光调制器的结构及性能
载流子耗尽型Mach-Zehnder硅光调制器的结构及性能

关键字:硅光调制器

编辑:冀凯 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/manufacture/2012/0329/article_7022.html
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