Лазерный мир

Недавняя разработка квантовых точечных лазеров на кремнии с пассивной синхронизацией мод привела к существенному продвижению в сфере электроники. Технология позволяет добиться значительного наращивания пропускной способности систем обработки данных, телекоммуникаций, сетевых аппаратных средств. Благодаря этой технологии, достигается более высокая стабильность, низкий уровень шумов, энергетическая эффективность кремниевой фотоники.

Высокопроизводительная методика мультиплексирования

Взять, к примеру, для обзора 20-гигагерцовый квантовый точечный лазер с пассивной синхронизацией мод от компании «Bowers Group». Обладая параметром пропускной способности — 4,1 Тбит/с, аппарат на порядок превосходит существующий сегодня стандарт передачи данных (400 Гбит/с по Ethernet).

Технология рассматривается новейшей высокопроизводительной методикой мультиплексирования, поддерживающей разделение сигналов по длине волны, транспортируемых внутри одного оптического волокна. Появилась возможность потоковой скоростной передачи данных в самых разных случаях.

Новая технология от «Bowers Group» использует все преимущества нескольких предыдущих достижений из области:

•  телекоммуникаций,
•  фотоники,
•  материалов,

благодаря квантовому точечному лазеру — источнику микронных лучей света. Этот источник способен излучать в широком диапазоне волн передачи данных.

Лазер пассивного режима синхронизации мод — метод генерации когерентных оптических «гребёнок», где между каналами устанавливается фиксированные расстояния. Так удаётся предотвращать шумы от несовместимости разных длин волн непосредственно внутри резонатора лазера и стабилизировать передачу данных. Технология демонстрирует явный прогресс в области создания интегральных микросхем на кремнии для обработки электронных и фотонных сигналов. И главной задачей здесь является формирование компоненты обработки света (фотонов) и транспорта по волноводам. Этот тип электроники не имеет аналогов с точки зрения объёмов транспорта данных и скорости передачи. Эффективность использования энергии также видится предпочтительной.

Комбинация кремния с другими элементами

Кремний видится вполне приемлемым материалом для качественного хранения и передачи света. Этот материал обеспечивает упрощённое применение и низкую себестоимость в условиях крупномасштабного производства. И всё же кремний считается учёными далеко не оптимальной основой под генерацию света.

Когда требуется эффективно генерировать свет, необходим полупроводник, обладающий прямой запрещенной зоной. Кремний же – полупроводник, наделённый непрямой запрещенной зоной.

Между тем точечный квантовый лазер «Bowers Group» сочетает в конструкции преимущества электронных свойств целого ряда полупроводников. Этим дополняются оптические преимущества кремния и производительность к рабочим характеристикам и способностям (включая прямые запрещенные зоны) других элементов.

Источник: https://zetsila.ru/