Transmisor de alta potencia totalmente integrado asistido por fotónica para enlaces inalámbricos compactos de fibra a...

Área de la Ciencia:

• Ingeniería eléctrica
• La fotónica
• Comunicaciones inalámbricas

Sus antecedentes:

• Las redes móviles de próxima generación requieren sistemas inalámbricos densos, de alta velocidad y eficientes energéticamente.
• Los sistemas actuales se enfrentan a limitaciones en el manejo de la energía y las pérdidas de radiación, lo que lleva a diseños voluminosos y complejos.
• La tecnología de radio sobre fibra (RoF) ofrece potencial para la futura penetración de información en frecuencias de ondas mm y terahertz.

Objetivo del estudio:

• Para demostrar un chip de transmisor inalámbrico totalmente integrado de fibra a onda mm.
• Para superar las limitaciones de los sistemas integrados en el chip con respecto al manejo de la potencia y las pérdidas de radiación.
• Para permitir transmisores miniaturizados y eficientes en energía para aplicaciones inalámbricas avanzadas.

Principales métodos:

• Integración de un fotodiodo de silicio-germanio de alta potencia con una antena de corbata en una plataforma de silicio sobre aislante (SOI).
• Diseño especializado de la región de absorción de luz para mejorar la potencia óptica de entrada saturada.
• Utilización de un sustrato SOI de alta resistividad para minimizar las pérdidas de radiación.

Principales resultados:

• Se obtiene una potencia óptica de entrada saturada significativamente mayor (> 17 dBm).
• Reducción de las pérdidas de radiación debido al sustrato SOI de alta resistividad, lo que resulta en una ganancia máxima de la antena de 1,75 dBi.
• Se ha demostrado la comunicación inalámbrica de 1,2 Gbps a 26 GHz.
• Transmitido con éxito vídeo de alta definición a más de 5,5 metros.

Conclusiones:

• El chip transmisor integrado de fibra a ondas mm ofrece una solución compacta y eficiente para los sistemas inalámbricos de próxima generación.
• El nuevo diseño supera las limitaciones clave en el manejo de la potencia y la pérdida de radiación para los transmisores en el chip.
• Esta tecnología allana el camino para la comunicación inalámbrica de alta velocidad y eficiencia energética en la era de las ondas mm.