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德国和瑞士科学家研发微型光电信号转换器

发明科技控中国仪表网2015年11月17日 17:43人气:8063

  【中国仪表网 发明科技控】日前,德国研究院与瑞士科学人员成功研究出光电信号转换器。该产品可将数字电信号以每秒108千兆(Gigabite)的速率转换成光信号。
  

  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,最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。
(本文来源:科技部转载请注明出处
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