L'électronique et la lumière ne font pas bon ménage sur une puce standard "CMOS". deux circuits peuvent être isolés et toujours communiquer. Ou :les mondes de l'électronique et de la photonique sont connectés.

Ce qui est particulièrement intéressant dans la solution de Dutta, c'est qu'aucun matériau ou procédé de fabrication particulier n'est nécessaire :la lumière provient du silicium. La source lumineuse, détecteur et le canal lumineux peuvent être réalisés en utilisant la technologie qui est utilisée pour fabriquer les circuits électroniques. Des circuits entièrement optiques sont disponibles de nos jours, mais ils utilisent des matériaux comme le phosphure d'indium et l'arséniure de gallium, qui ne peuvent pas être facilement combinés avec les processus de puce CMOS utilisés pour les puces semi-conductrices que vous trouverez dans les smartphones d'aujourd'hui, par exemple.

DEL d'avalanche

L'alternative serait :fabriquer une source lumineuse LED en silicium. Et c'est le problème :le silicium n'émet qu'une infime quantité de lumière infrarouge, tandis qu'un détecteur en silicium a besoin de lumière visible. Ils parlent et écoutent à des longueurs d'onde différentes. Dutta choisit donc une sortie remarquable :brancher la LED à l'envers. A basse tension, il n'y a ni courant ni lumière, mais à une tension suffisamment élevée, il y aura un petit courant qui s'amplifie comme une avalanche. Dans ce "mode avalanche", " la LED transmettra la lumière visible. En utilisant le même procédé, le détecteur de lumière, ainsi que le canal de lumière intermédiaire peut être fait. Grâce à la structure de peigne spéciale que Dutta a conçue pour cela, la source lumineuse devient plus uniforme et économe en énergie.

Une liaison optique sur une puce est un bon moyen d'isoler « galvaniquement » deux circuits l'un de l'autre. Ceci est souvent nécessaire dans les cas où un circuit est à basse tension et à faible courant, tandis que l'autre est un circuit haute puissance. Ils doivent être connectés, mais pas en conduisant des fils, pour des raisons de sécurité. Un transformateur classique est alors une option, mais une connexion optique est également souvent utilisée. Jusqu'à maintenant, il s'agit d'un "optocoupleur" séparé, ' qui est grand et a une vitesse limitée. La nouvelle solution de Dutta est beaucoup plus compacte comme alternative :elle totale, il ne mesure que quelques dizaines de microns et offre la protection nécessaire à des débits binaires plus élevés. Par rapport aux canaux optiques dans les circuits entièrement optiques, la consommation d'énergie est relativement élevée, car il y a une certaine dispersion de la lumière. D'autre part :concevoir l'électronique autour du lien optique de manière efficace, la quantité de lumière nécessaire pour une connexion réussie, peut être réduit au minimum.

Les circuits tout optiques pourraient devenir la « nouvelle électronique, " disent les prédictions. Dans le passage des circuits électroniques aux circuits optiques, circuits hybrides, comme celui conçu par Dutta, pourrait jouer un rôle important.