Des chercheurs en photonique sur silicium du Centre de recherche en optoélectronique (ORC) ont démontré le premier émetteur optique entièrement en silicium à 100 Gbit/s et au-delà sans l'utilisation de traitement de signal numérique.

Le modulateur optique double presque le débit de données maximal des appareils de pointe actuels, démontrant le potentiel des solutions tout silicium à faible coût et à faible consommation qui évitent de compliquer les processus de fabrication avec de nouveaux matériaux qui ne sont pas compatibles CMOS.

L'équipe de recherche, dirigé par le professeur Graham Reed au sein du Zepler Institute for Photonics and Nanoelectronics, ont publié leurs découvertes dans la prestigieuse revue de l'Optical Society Optique .

Le modulateur optique est un composant essentiel des systèmes au service des technologies modernes de l'information et de la communication, non seulement dans les liaisons de communication de données traditionnelles, mais aussi dans la photonique micro-ondes ou les réseaux informatiques à puce.

Dr Ke Li, auteur principal et inventeur principal sur les brevets associés à la technologie, dit :« Contrairement aux travaux antérieurs sur le terrain, nous avons introduit une nouvelle philosophie de conception où la photonique et l'électronique doivent être considérées comme un seul système intégré afin de relever les défis techniques exigeants de ce domaine."

La nouvelle recherche a été avancée au sein du Silicon Photonics Group de Southampton dans le cadre du programme de subvention de 6 millions de livres sterling du Conseil de recherche en génie et en sciences physiques (EPSRC) Silicon Photonics for Future Systems.

Professeur Reed, Directeur adjoint de l'ORC, déclare : « Nos résultats sont basés sur un système électro-photonique entièrement intégré, pas un modulateur au silicium autonome sondé en laboratoire. Dans tous les autres travaux à ce jour qui ne reposent pas sur le traitement numérique du signal pour récupérer l'intégrité du signal, l'intégration de l'électronique et de la photonique a entraîné une performance du système inférieure par rapport à la performance des composants individuels, résultant en un débit de données maximal d'environ 56 Gbit/s.

« À une époque où la plupart des chercheurs du monde entier s'efforcent d'améliorer le niveau du système de l'ordre de 5 à 10 %, nos résultats représentent une amélioration de près de 100 %, nous sommes donc ravis que notre philosophie de conception soit couronnée de succès. C'est pourquoi nous pensons que ces résultats sont importants, car ils peuvent changer la façon dont les concepteurs configurent les systèmes de transmission de données du futur."

Le modulateur au silicium a été fabriqué par le service de fonderie de fabrication de recherche CORNERSTONE de Southampton, et intégré à des pilotes de modulateur sur mesure conçus en interne et fabriqués dans la fonderie électronique TSMC à Taïwan. Les travaux de fabrication et d'intégration sont effectués dans le complexe de salles blanches Mountbatten de l'Université de Southampton.