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英特尔最新硅激光器每秒可发射400亿个光脉冲

2007-10-30 09:23
木中君
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英特尔和加州大学圣塔巴巴拉分校(UCSB)的电子工程师们最近展示了据称是全球首款的锁模硅消散波(silicon evanescent)激光器,可以在CMOS芯片上实现光学功能,可省去光-电-光的信号转换过程。就目前的电信领域用激光器而言,这样的转换是一道标准程序。

这种硅激光器是植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40Gbps的传输速度。

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、以激光探测与测距(Lidar)方式用于遥控感测、在多核心芯片上用于处理器间的光通讯,或者是用于高精确度的光频率等。

“我们已经在英特尔原有设计基础上进行了改进,使其可以发射极短的4皮秒脉冲,以及极低抖动且消光比高于18dB。”电子工程师Brian Koch说,“另外,除了可产生宽带谱波长的能力外,该激光器也可能被分离开来,让单个激光器得以提供多信道通讯功能,无需像目前这样使用一排激光器。”

Koch也是UCSB大学电子工程学系的博士研究生,师事教授John Bowers,和英特尔的研究人员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,但却缺少一种稳定的硅脉冲激光器来作为多频谱激光光源。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制作全硅光通讯芯片。

英特尔在先前的一份报导上称其硅激光器架构能够发射连续波,现在,研究小组对该架构进行了改善,为激光腔添加一些组件,使其可每隔一段时间发射出稳定且超精确的极短脉冲。

透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而有力,脉冲时序也非常准确,我们便可以将四个40Gbps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,来制作一列能被单独进行调制的新波长,接着在一条光纤上重新组合以用于多信道通讯。”

未来,英特尔和UCSB计划合作设计一些芯片,来实现硅激光器的可能应用,英特尔将提供必备的芯片上硅波导,而UCSB则建置这种架构来制作电信应用芯片的其它部份。

Koch指出,除了电信领域,硅激光器还可以用于多核心处理器,以电子交换信号无法达到的速度进行内部的核心间通讯。


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。

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