[ad_1]
(Noticias de Nanowerk) La digitalización global ha experimentado una aceleración sin precedentes en los últimos años. La transmisión de video y las videoconferencias en la oficina en el hogar y los entornos de aprendizaje remoto han llevado a un aumento en el uso de banda ancha en los hogares. Las nuevas aplicaciones, como la inteligencia artificial y los vehículos autónomos, acelerarán aún más la necesidad de comunicación de datos en el futuro. La infraestructura de Internet actual se basa en comunicaciones de fibra óptica, pero ¿cómo se pueden hacer más eficientes los sistemas de comunicaciones de fibra óptica para satisfacer las futuras necesidades de comunicaciones digitales?
Para hacer frente al aumento de las tasas de datos, los sistemas de comunicación de fibra óptica utilizan muchos canales de comunicación individuales con longitudes de onda dedicadas, una técnica conocida como multiplexación por división de longitud de onda. Los canales se combinan en un multiplexor antes de la transmisión a través de un cable de fibra óptica. Para recuperar los datos, el espectro óptico se desmultiplexa en el lado del receptor. Normalmente, esta operación se realiza mediante circuitos integrados fotónicos (PIC). Los PIC confinan y dirigen la luz en microcomponentes que manipulan la información en múltiples canales de longitud de onda, como B. rejilla de guía de onda dispuesta o resonadores de anillo integrados.
En un artículo im publicado Revista de microsistemas ópticos («Silicon Photonic Microelectromechanal Systems Add-Drop Ring Resonator in a Foundry Process»), Hamed Sattari y sus coautores ahora han demostrado un componente energéticamente eficiente para el proceso de demultiplexación al mover físicamente un resonador de anillo de silicio suspendido en un circuito fotónico integrado.
El desplazamiento mecánico del resonador de anillo permite extraer un canal de longitud de onda en una guía de ondas de bus, que actúa efectivamente como un filtro de adición y caída operado micromecánicamente. El mecanismo de accionamiento electrostático se basa en sistemas microelectromecánicos (MEMS), una tecnología ampliamente utilizada en electrónica de consumo como B. Microespejos para videoproyectores.
En comparación con estos MEMS ópticos establecidos, el nuevo MEMS fotónico de silicio presentado en el documento es aproximadamente 3 órdenes de magnitud más pequeño. La sección transversal de la guía de ondas del resonador de anillo es inferior a 650nm x 220nm, y un cambio de menos de 500nm es suficiente para operar el filtro. Esta huella compacta permite una operación rápida en comparación con los productos MEMS establecidos, y el mecanismo de activación electrostática garantiza un consumo de energía extremadamente bajo, lo que hace que este nuevo filtro sea muy eficiente en energía.
El filtro add-drop MEMS de fotónica de silicio se implementó mediante procesamiento posterior en una plataforma fotónica de silicio estándar de IMEC, una organización internacional de investigación y desarrollo con sede en Bélgica. «La integración de MEMS en la fotónica de silicio, que se fabricó en un proceso de fundición estandarizado, representa un hito tecnológico. Mostramos que los MEMS fotónicos se pueden integrar junto con componentes fotónicos de alto rendimiento establecidos en el chip y se pueden escalar a grandes volúmenes». , dijo Niels Quack, quien dirigió las actividades de desarrollo de MEMS fotónicos en EPFL en Suiza (ahora en la Universidad de Sydney).
«Nuestra contribución muestra que los MEMS fotónicos de silicio han dado un paso importante hacia la madurez tecnológica», dijo Sattari. «Los circuitos integrados fotónicos a gran escala que constan de miles de componentes, como el filtro Add-Drop, ahora se pueden construir y proporcionar una plataforma faltante que puede hacer que las aplicaciones de comunicación de fibra óptica y centro de datos sean más eficientes energéticamente».
El trabajo se llevó a cabo como parte del proyecto europeo MORPHIC.
[ad_2]