Dagli scienziati Intel il dispositivo basato su fotonica in silicio più veloce del mondo

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Un risultato importante ottenuto mediante i processi di produzione del
silicio per creare un nuovo dispositivo simile al transistor in grado di
codificare i dati su un fascio di luce.

La possibilità di realizzare un modulatore fotonico (fibra ottica) veloce dal silicio standard potrebbe portare allo sviluppo di connessioni in fibra ottica ad ampia larghezza di banda e a costi estremamente contenuti tra PC, server e altri dispositivi elettronici e, in ultima analisi, anche all’interno dei computer. Il resoconto di questa ricerca è stato pubblicato sulla rivista «Nature», numero 428 del 12 febbraio, in un articolo dal titolo «A high-speed silicon optical modulator based on a metal-oxide-semiconductor capacitor» redatto da Ansheng Liu, Richard Jones, Ling Liao, Dean Samara-Rubio, Doron Rubin, Oded Cohen, Remus Nicolaescu e Mario Paniccia del Corporate Technology Group di Intel. Come segnalato nellarticolo, i ricercatori Intel hanno suddiviso un fascio di luce in due fasci separati mentre attraversava il silicio, e quindi hanno utilizzato un nuovo dispositivo simile a un transistor per colpire un fascio con una carica elettrica, provocando uno «sfasamento». Quando i due fasci di luce vengono ricombinati, lo sfasamento provocato tra i due bracci fa accendere e spegnere la luce che esce dal chip a una velocità superiore a 1 gigahertz (un miliardo di bit di dati al secondo), ossia 50 volte più elevata di quella prodotta in precedenza sul silicio. Questo modello di on e off di luce può essere tradotto nelle sequenze di 1 e 0 necessarie per la trasmissione dei dati. Finora per la produzione di dispositivi ottici commerciali sono stati utilizzati di preferenza materiali costosi e poco diffusi, che richiedono processi di produzione complessi e che quindi ne limitano l’utilizzo a mercati specializzati come quelli delle WAN (Wide Area Network) e delle telecomunicazioni. La produzione da parte di Intel di un modulatore ottico veloce basato su silicio con prestazioni superiori a 1 GHz dimostra la fattibilità del silicio standard come materiale utilizzabile per trasferire i vantaggi della fibra ottica ad ampia larghezza di banda in una gamma molto più ampia di applicazioni per il computing e le comunicazioni. Il motivo per introdurre la fibra ottica nel chip è la larghezza di banda. La velocità a 1 GHz degli attuali dispositivi sperimentali equivale a un miliardo di bit di informazioni trasferite in una singola fibra. Secondo i ricercatori Intel, questa tecnologia può essere aumentata fino a velocità di 10 GHz o superiori nel futuro. Un singolo collegamento fotonico può supportare diversi canali di dati simultanei alla stessa velocità utilizzando colori differenti di luce, allo stesso modo in cui nelle autoradio vengono trasmesse più stazioni radio o nelle TV via cavo centinaia di canali. Inoltre, i cavi in fibra ottica sono immuni all’interferenza elettromagnetica e alla diafonia, che sono i principali ostacoli alla realizzazione di interconnessioni in rame ad alta velocità.

Autore: ITespresso
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