Una memoria óptica rápida y de baja potencia basada en láseres de microanillos acoplados

Área de la Ciencia:

• La fotónica es la fotónica.
• La computación óptica es la computación óptica.
• Telecomunicaciones Las telecomunicaciones.

Sus antecedentes:

• El aumento de las velocidades en las telecomunicaciones de fibra óptica requiere procesamiento óptico de alta velocidad.
• Existe una necesidad crítica de memoria óptica de alta densidad y baja potencia integrada con tecnología de semiconductores para el almacenamiento en búfer de datos.

Objetivo del estudio:

• Para demostrar un nuevo elemento de memoria óptica construido a partir de láseres de anillo microscópicos interconectados.
• Evaluar el rendimiento y el potencial de integración de este nuevo elemento de memoria para el procesamiento de información óptica digital.

Principales métodos:

• Fabricación de un elemento de memoria utilizando láseres de anillo microscópicos en un circuito fotónico integrado InP/InGaAsP.
• Caracterización experimental de la velocidad de conmutación y la energía óptica de conmutación.
• Simulaciones computacionales para predecir el potencial de miniaturización y tiempos de conmutación más rápidos.

Principales resultados:

• El elemento de memoria demostrado ocupa un área pequeña (18 x 40 microm2).
• El dispositivo exhibe una conmutación ultrarrápida dentro de 20 picosegundos (ps) con una baja energía de conmutación óptica de 5.5 femtojoules (fJ).
• Las simulaciones indican el potencial para una mayor reducción de las dimensiones y los tiempos de conmutación.

Conclusiones:

• El elemento de memoria basado en láser microscópico desarrollado es un candidato prometedor para el búfer óptico de alta densidad y alta velocidad.
• Es factible una densa integración e interconexión de estos elementos en circuitos fotónicos integrados.
• Este avance tecnológico sugiere la viabilidad de sistemas rápidos de procesamiento de información óptica digital que utilizan la integración a gran escala.