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Reducing Line Loss01:18

Reducing Line Loss

344
In a three-phase circuit, line loss is an indicator of energy dissipated as heat due to the resistance of transmission lines. To address this, incorporating transformers into the system—a step-up transformer at the source and a step-down transformer at the load—is a strategic solution. Two three-phase transformers are introduced to improve this.
With a step-up transformer at the source, the voltage is increased, thereby reducing the current in the transmission lines since power loss in...
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Mejora del rendimiento del chip de matriz de lógica programable totalmente óptica con guías de onda de silicio

Xiaoyan Gao, Wentao Gu, Jianji Dong

    Optics express
    |December 19, 2025
    PubMed
    Resumen

    Las matrices de lógica programable (PLA) totalmente ópticas basadas en silicio permiten la computación óptica. La optimización del diseño de la guía de onda mejora significativamente el rendimiento de las unidades lógicas canónicas (CLU), allanando el camino para procesadores ópticos de alta velocidad.

    Palabras clave:
    computación ópticaPLA totalmente ópticoguías de onda de siliciounidades lógicas canónicasoptimización de pérdidas

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    Área de la Ciencia:

    • Fotónica y Computación Óptica
    • Óptica Integrada
    • Física de Dispositivos Semiconductores

    Sus antecedentes:

    • Las matrices de lógica programable (PLA) que utilizan unidades lógicas canónicas (CLU) son clave para la computación digital óptica reconfigurable.
    • Los chips PLA totalmente ópticos basados en silicio ofrecen alta velocidad y compatibilidad CMOS, lo que los hace atractivos para aplicaciones prácticas.

    Objetivo del estudio:

    • Investigar y optimizar el rendimiento de salida de los chips PLA totalmente ópticos basados en silicio.
    • Analizar el impacto de las pérdidas por dispersión lineal y absorción no lineal en el rendimiento de las CLU.
    • Mejorar la relación de extinción (ER) y la potencia de salida de las CLU mediante la optimización de la geometría de la guía de onda.

    Principales métodos:

    • Desarrollo de un modelo teórico integral para analizar las pérdidas ópticas en las CLU.
    • Optimización de los parámetros de la guía de onda de cresta (ancho, longitud, geometría de la curva) para minimizar las pérdidas.
    • Fabricación de un chip PLA monolítico que integra interferómetros de retardo (DI) y guías de onda no lineales con geometría cooptimizada.

    Principales resultados:

    • La optimización teórica de la geometría de la guía de onda produjo mejoras de 4,71 dB en ER y 4,92 dB en potencia de salida para las CLU en comparación con los diseños convencionales.
    • Fabricación exitosa de un chip PLA monolítico con CLU de alta calidad de 50 Gb/s.
    • Demostración de la implementación de funciones lógicas reconfigurables mediante acoplamiento de potencia selectivo entre CLU.

    Conclusiones:

    • El diseño optimizado de la guía de onda es crucial para mitigar las pérdidas y mejorar el rendimiento de los chips PLA totalmente ópticos basados en silicio.
    • El chip PLA totalmente óptico desarrollado demuestra potencial como procesador digital totalmente óptico de alta velocidad.
    • Este trabajo contribuye al avance de los sistemas de procesamiento y computación de señales ópticas.