Dispositivos de silicio sobre aislante (SOI) de obleas completas de CMOS para compresión temporal de pulsos integrada

Área de la Ciencia:

• Fotónica e Ingeniería Óptica
• Ciencia e Ingeniería de Materiales

Sus antecedentes:

• Los pulsos ópticos son críticos para la transmisión de datos, la imagen y la investigación científica.
• Lograr pulsos ópticos ultracortos es clave para mejorar la resolución y la capacidad de datos.
• Se necesita compresión de pulsos integrada y compatible con CMOS para una adopción generalizada en la fotónica de silicio.

Objetivo del estudio:

• Demostrar experimentalmente la compresión óptica de pulsos basada en silicio utilizando procesos de fundición de CMOS.
• Desarrollar dispositivos fotónicos integrados para la compresión temporal de pulsos ópticos.
• Permitir la fabricación en masa y la integración de la tecnología de compresión de pulsos.

Principales métodos:

• Se utilizó un enfoque de dos etapas que involucra autofase modulada a través de la no linealidad de Kerr en silicio.
• Se empleó la compresión temporal de solitones de Bragg.
• Se fabricaron dispositivos utilizando un proceso de fundición de CMOS a escala de oblea en silicio sobre aislante.

Principales resultados:

• Se logró una compresión temporal de pulsos ópticos de hasta 3,6×.
• Se demostró una buena concordancia entre los resultados experimentales y los cálculos numéricos.
• Se realizaron con éxito dispositivos eficientes de silicio sobre aislante para la compresión temporal.

Conclusiones:

• La compresión de pulsos basada en silicio es factible utilizando procesos estándar de fundición de CMOS.
• Los dispositivos desarrollados pueden fabricarse en masa e integrarse con otros circuitos fotónicos y electrónicos.
• Este trabajo allana el camino para aplicaciones avanzadas que requieren pulsos ópticos ultracortos.