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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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損失最適化シリコン導波路を用いた全光プログラマブル論理アレイチップの性能向上

Xiaoyan Gao, Wentao Gu, Jianji Dong

    Optics express
    |December 19, 2025
    PubMed
    まとめ

    シリコンベースの全光プログラマブル論理アレイ（PLA）は、光コンピューティングを可能にします。導波路設計の最適化は、カノニカル論理ユニット（CLU）のパフォーマンスを大幅に向上させ、高速光プロセッサへの道を開きます。

    科学分野:

    • フォトニクスおよび光コンピューティング
    • 集積光学
    • 半導体デバイス物理学

    背景:

    • カノニカル論理ユニット（CLU）を利用したプログラマブル論理アレイ（PLA）は、再構成可能な光デジタルコンピューティングの鍵となります。
    • シリコンベースの全光PLAチップは、高速性とCMOS互換性を提供し、実用的なアプリケーションにとって魅力的です。

    研究 の 目的:

    • シリコンベース全光PLAチップの出力性能の調査と最適化。
    • 線形散乱および非線形吸収損失がCLU性能に与える影響の分析。
    • 導波路形状の最適化によるCLUの消光比（ER）および出力電力の向上。

    主な方法:

    • CLUにおける光損失を分析するための包括的な理論モデルの開発。
    • 損失を最小限に抑えるためのリッジ導波路パラメータ（幅、長さ、曲げ形状）の最適化。
    • 遅延干渉計（DI）および非線形導波路を統合し、共同で最適化された形状を持つモノリシックPLAチップの製造。

    主要な成果:

    • 導波路形状の理論的最適化により、従来の設計と比較してCLUのERが4.71 dB、出力電力が4.92 dB向上しました。
    • 高品質な50 Gb/s CLUを備えたモノリシックPLAチップの製造に成功しました。
    キーワード:
    全光論理回路シリコンフォトニクス導波路設計光コンピューティングプログラマブル論理アレイ

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  • CLU間の選択的な電力結合による再構成可能な論理機能の実証を行いました。

    • 結論:

    • 最適化された導波路設計は、シリコンベース全光PLAチップの損失を軽減し、パフォーマンスを向上させるために不可欠です。
    • 開発された全光PLAチップは、高速全光デジタルプロセッサとしての可能性を示しています。
    • 本研究は、光信号処理およびコンピューティングシステムの進歩に貢献します。