Imec показала электро-абсорбционный модулятор GeSi C-диапазона (выше 110 ГГц), созданный на пластине 300 мм
ЕAM-модулятор позволяет достигать чистой скорости передачи данных в 400 Гбит/с на линию. При этом он оптимизирован с точки зрения компактности, низких задержек и высокой энергоэффективности. Такой модулятор востребован для оптических каналов связи нового поколения IM/DD (intensity modulation with direct detection), например, в качестве каналов между стойками в ЦОД, а также между blade-серверами.
«Разработка подходящих модуляторов для поддержки оптических каналов IM/DD стала одним из основных направлений исследований, поскольку все широко используемые технологии имеют свои недостатки», — говорит Седрик Бруйнстин, исследователь из IDLab — исследовательской группы imec в Гентском университете (Бельгия).
«Тонкоплёночные модуляторы Маха-Цендера (MZM) на основе ниобата лития, например, обеспечивают превосходную линейность, низкие оптические потери и очень широкую полосу пропускания, но их большие габариты и проблемы с загрязнением затрудняют интеграцию на уровне пластины с передовой КМОП-логикой, что затрудняет их использование в будущих оптических системах совместного корпусирования и в оптических системах ввода-вывода. Микрокольцевые модуляторы, с другой стороны, обеспечивают высокую плотность интеграции, но требуют сложных схем управления стабилизацией, что ограничивает их энергоэффективность».
EAM-модулятор сочетает скорость передачи 400 Гбит/с на линию и возможность производства на уровне кремниевой пластины 300 мм.
«Наш GeSi EAM-модуль C-диапазона решает эти задачи на 100%. Благодаря эффекту Франца-Келдыша он обеспечивает компактность, высокую скорость и низкое энергопотребление, — добавляет Бруйнстин, — а благодаря GeSi-основе он легко интегрируется в нашу 300-миллиметровую кремниевую фотонную платформу, обеспечивая возможность массового производства».
Чтобы достичь этого результатата исследователи imec оптимизировали размеры посадочного места, схемы легирования и процессы эпитаксиального роста. Они разработали надежную систему передачи данных, продемонстрировавшую возможности EAM по передаче данных со скоростью 400 Гбит/с на линию, работающую в канале PAM-4 IM/DD.
Пока что ученые не определили истинные пределы полосы пропускания устройства – не хватает возможностей имеющегося в распоряжении ученых измерительного оборудования. Когда этот доступ будет получен, они планируют оценить производительность модулятора и исследовать возможности его работы при повышенных температурах, характерных для ЦОД.
Imec предоставляет модуль GeSi EAM партнерам для изучения потенциала его использования в масштабируемых сетях в рамках вычислительных кластеров для обучения моделей ИИ.
@RUSmicro по материалам Electronics Weekly
