Sistemas fotónicos de silicio impulsados por microcombas

Área de la Ciencia:

• La fotónica
• Óptica integrada
• Ciencias de los materiales

Sus antecedentes:

• Las microcombas ofrecen amplias aplicaciones, pero requieren configuraciones voluminosas e intensivas en energía.
• La fotónica de silicio (SiPh) proporciona soluciones escalables y de bajo costo, pero carece de fuentes de luz paralelas.
• Los sistemas existentes se enfrentan a limitaciones en cuanto a miniaturización y eficiencia energética.

Objetivo del estudio:

• Combinar la tecnología de microcomb con fotónica de silicio para sistemas mejorados a escala de chip.
• Desarrollar dispositivos fotónicos integrados eficientes desde el punto de vista energético y sencillos desde el punto de vista operativo.
• Demostrar nuevas aplicaciones en la transmisión óptica de datos y la fotónica de microondas.

Principales métodos:

• Utilizó una fuente de microcomb con aluminio y arseniuro de galio en el aislante.
• Conducía motores fotónicos de silicio de metal-óxido-semiconductor complementarios.
• Implementó un esquema de modulación de cuatro niveles de amplitud de pulso para la transmisión de datos.
• Se empleó un enfoque de extensión de tiempo para la construcción de filtros fotónicos de microondas.

Principales resultados:

• Demostró un enlace fotónico integrado basado en microcomb con una velocidad agregada de 2 terabits por segundo.
• Construido un filtro fotónico de microondas altamente reconfigurable e integrado.
• Logrado una sinergia entre microcombs y SiPh para la próxima generación de sistemas fotónicos.

Conclusiones:

• La integración de microcombs y SiPh representa un avance significativo en los sistemas fotónicos miniaturizados.
• Este enfoque supera las limitaciones de las tecnologías individuales, allanando el camino para soluciones fotónicas totalmente integradas.
• Permite dispositivos a escala de chip de próxima generación para datos de alta velocidad y procesamiento avanzado de señales.