Puerta NO pasiva de alta velocidad y de varios niveles en un chip en una plataforma fotónica de silicio

Área de la Ciencia:

• La fotónica
• Óptica integrada
• Fotónica de silicio

Sus antecedentes:

• Los circuitos fotónicos integrados son cruciales para el procesamiento de datos de alta velocidad.
• Las puertas lógicas ópticas en chip son esenciales para el avance de la computación fotónica.
• Las puertas lógicas ópticas existentes a menudo requieren componentes activos o no lineales, lo que limita la velocidad y la escalabilidad.

Objetivo del estudio:

• Para demostrar la primera puerta NO booleana pasiva en el chip.
• Para utilizar una rejilla de Bragg de guía de ondas de solo fase (WBG) para la lógica óptica.
• Para lograr una inversión de señal de alta velocidad en una plataforma de silicio sobre aislante.

Principales métodos:

• Fabricación de una rejilla Bragg de guía de ondas compacta en forma de espiral en una plataforma de silicio sobre aislante.
• Utilizando las propiedades de modulación de fase única del WBG para la inversión de la señal.
• Prueba de la funcionalidad de la puerta NOT con señales PAM-2 de 50 Gbps y PAM-3 de 45 Gbps.

Principales resultados:

• Implementación exitosa de una puerta NO booleana pasiva en el chip.
• Inversión de señal lograda para señales PAM-2 de 50 Gbps y PAM-3 de 45 Gbps.
• Funcionamiento demostrado sin necesidad de componentes ópticos activos o no lineales.

Conclusiones:

• La puerta NOT basada en WBG desarrollada ofrece una solución compacta y eficiente para la lógica óptica.
• Este enfoque pasivo permite operaciones lógicas de alta velocidad en circuitos fotónicos integrados.
• La tecnología allana el camino para procesadores fotónicos avanzados y arquitecturas informáticas.