英特尔最新硅激光器每秒可发射400个亿光脉冲

2007-10-29 08:41:27来源: 电子工程专辑

英特尔和加州大学圣巴巴拉分校(UCSB)的电气工程师们最近展示了据称是全球首款的锁模硅倏逝波(silicon evanescent)激光器,可以在CMOS芯片上实现光学功能,从而免除光—电—光的信号转换。对目前的电信领域用激光器来说,这样的转换是一道标准程序。

这种硅激光器基于去年开发出的硅/磷化铟混合平台,每秒可发射400亿个光脉冲,即速度为40Gbps。

英特尔和UCSB联合研发的这款新型硅激光器,能够发出非常稳定的超短激光脉冲。这些脉冲有多种使用方式,例如:以多波长方式用于高速数据传输、以Lidar(即光波检测及定位)方式用于远程感应、在多核芯片上用于处理器间的光通信,或者是用于高精确度的光时钟等。

“我们已经在英特尔原有设计基础上进行了改进,使之可以发射极短的、4皮秒脉冲,其抖动极低,且消光比(extinction ratios)高于18 dB。”电气工程师Brian Koch说,“另外,该激光器产生的宽频谱波长,潜在地可以被分离开来,从而使单个激光器提供多信道通信能力,而无需像现在这样使用一排激光器。”

Koch是师从UCSB大学电气工程学教授John Bowers的博士研究生,和英特尔研究人员Oded Cohen一起进行了这项研究。

Koch透露,英特尔已经在生产实验用光调制器,但却缺少一个作为多频谱激光光源的稳定硅脉冲激光器。如今,这二项研究成果可以结合起来,利用相同芯片上的多个信道来创建全硅光通信芯片。

英特尔之前的报道称其硅激光器架构能够发射连续波,现在,研究小组对该架沟进行了改进,做法是为激光腔添加一些元件,使之可以每隔一段时间发射出稳定且超精确的极短脉冲。

通过使激光器以固定间隔发射脉冲,研究人员可以为每道脉冲增加更多的能量,以便轻松处理光时分复用(OTDM)和波分复用(WDM)。

“由于我们的硅激光器如此强大,而且脉冲时序非常准确,我们可以将四个40Gbps的激光器组合成一个单一的160Gbps信号。”Koch表示,“我们还有一个目的,那就是把每个脉冲所发射出来的波长分离,来创建一列新波长,这些新波长能被单独地进行调制,并在一条光纤上重新组合以用于多信道通信。”

未来,英特尔和UCSB计划合作设计一些芯片,来实现硅激光器的某些可能应用,英特尔将提供必需的片上硅波导,而UCSB则应用这种架构来创建电信应用芯片的其它部分。

Koch指出,除了电信领域,硅激光器还可以用于多核处理器,以电气开关信号无法达到的速度进行内部的内核间通信。


英特尔与UCSB合作开发的单芯片激光器将硅波导邦定到磷化铟结构上。

关键字:平台  速度  多波  数据

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