Imec demuestra una longitud de onda compacta

Recientemente, en la Conferencia Internacional de Circuitos de Estado Sólido (ISSCC) de 2015, el centro de investigación de nanoelectrónica imec, en colaboración con el Instituto Nacional Tyndall, la Universidad de Lovaina (KULeuven) y la Universidad de Gante, demostró un híbrido de multiplexación por división de longitud de onda (WDM) de 4x20 Gb/s. Transceptor fotónico de silicio CMOS, allanando el camino para enlaces de fibra óptica monomodo de alta densidad rentables.

Se espera que los transceptores fotónicos de silicio CMOS híbridos, que transmiten y reciben datos a través de fibra óptica monomodo, desempeñen un papel clave en la conectividad de los centros de datos de próxima generación. Al aprovechar la infraestructura de ensamblaje 3D y fabricación CMOS existente, la plataforma fotónica de silicio CMOS híbrida permite una alta densidad de integración y un consumo de energía reducido, así como un alto rendimiento y un bajo costo de fabricación. En combinación con la capacidad de multiplexación por división de longitud de onda, se pueden construir transceptores ópticos monomodo altamente escalables, lo que satisface la creciente necesidad de ancho de banda de interconexión en la infraestructura de nube de próxima generación.

El transceptor de fotónica de silicio CMOS de Imec comprende un chip de fotónica de silicio (SiPh), flip-chip integrado con un chip CMOS de 40nm de baja potencia. El chip SiPh, fabricado en la plataforma fotónica de silicio de 25 Gb/s de imec (iSiPP25G), comprende una matriz de cuatro moduladores de anillo compactos de 25 Gb/s, acoplados a una guía de ondas de bus común para permitir la transmisión WDM. En el lado de recepción, se implementa un filtro demultiplexor de baja pérdida (2dB) basado en anillo con un espacio entre canales de 300 GHz y se conecta además a una matriz de cuatro fotodetectores de guía de ondas Ge de 25 Gb/s. Tanto los moduladores de anillo como los filtros WDM de anillo incluyen elementos calefactores integrados altamente eficientes para sintonizar sus longitudes de onda resonantes con los canales WDM deseados. El chip CMOS incluye cuatro controladores moduladores de anillo de 20 Gb/s diferenciales y cuatro amplificadores de transimpedancia de 20 Gb/s. Una matriz de fibra monomodo de 12 canales se empaqueta en la matriz de acoplamiento de rejilla en el chip, utilizando un enfoque plano desarrollado en el Instituto Nacional Tyndall.

Se demostró un funcionamiento sin errores en un experimento de bucle invertido de 20 Gb/s para los cuatro canales WDM, así como con dos canales funcionando juntos. El consumo de energía dinámico del transceptor, incluidos el controlador y el receptor CMOS, fue inferior a 2pJ/bit. El ajuste térmico de las longitudes de onda del canal WDM consumió solo 7 mW/nm por canal. El transceptor se puede escalar aún más a una mayor capacidad de ancho de banda mediante la adopción de tecnología CMOS más avanzada y la adición de más canales WDM, lo que permite módulos ópticos para 100 GbE, 400 GbE y más para futuras interconexiones de centros de datos.

Este trabajo fue respaldado por el programa de socios principales de E/S ópticas de imec. Se puede acceder a la tecnología iSiPP25G de Imec a través de Europractice, mientras que los servicios de empaquetado Si Photonics están disponibles a través del Instituto Nacional Tyndall (Irlanda).

Acerca de Europractice El servicio EUROPRACTICE IC pone la capacidad de diseño y fabricación de ASIC al alcance técnico y financiero de cualquier empresa que desee utilizar ASIC. El servicio EUROPRACTICE IC, ofrecido por IMEC y Fraunhofer, ofrece creación de prototipos ASIC de bajo costo y aumento de producción de pequeño volumen de ASIC a producción de alto volumen a través de Multi Project Wafer (MPW) y ejecuciones de obleas dedicadas. Para obtener más información, visite http://www.europractice-ic.com/.

Acerca de imec Imec realiza investigaciones líderes en el mundo en nanoelectrónica y fotovoltaica. Imec aprovecha su conocimiento científico con el poder innovador de sus alianzas globales en TIC, salud y energía. Imec ofrece soluciones tecnológicas relevantes para la industria. En un entorno único de alta tecnología, su mejor talento internacional se compromete a proporcionar los componentes básicos para una vida mejor en una sociedad sostenible. Imec tiene su sede en Lovaina, Bélgica, y cuenta con oficinas en los Países Bajos, Taiwán, EE. UU., China, India y Japón. Su plantilla de más de 2.080 personas incluye más de 670 residentes industriales e investigadores invitados. En 2013, los ingresos (P&L) de imec ascendieron a 332 millones de euros. Para obtener más información, visite www.imec.be y www.imec.be/imecmagazine.

Fuente: imec

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