シリコンフォトニックDWDMマイクロ共振器のリンク初期化は,製造変数の下です.

科学分野:

• フォトニクスと光学工学
• マテリアルサイエンス 材料科学
• コンピュータエンジニアリング コンピュータエンジニアリング

背景:

• シリコンフォトニックマイクロレゾナータは,高性能コンピューティングの光学相互接続に不可欠です.
• 振動器の製造形態の変動により,波長調整のための堅固な初期化が必要になります.
• 波浪器の可変性および初期化に関するウェーファースケールの統計データは限られている.

研究 の 目的:

• シリコン光子共振器の変数の包括的なウェーファースケール統計分析を提供する.
• デバイスの可変性に基づいて初期化アルゴリズムのパフォーマンスを評価する.
• 初期化戦略を選択する際の実践的な指針を提供すること.

主な方法:

• 300mmのウェーファーで,4,600以上のマイクロディスク,レーサーコース,およびマイクロリングの共振器を製造し,測定しました.
• 共鳴周波数,自由スペクトル範囲,熱調節効率の変動を分析した.
• バレルシフトとグローバル検索初期化アルゴリズムのモンテカルロシミュレーションを行いました.

主要な成果:

• マイクロリング共鳴器は製造の多様性が最も高く,マイクロディスクは最も均一である.
• バレルシフトの初期化は高速 (<1 ms) で,低変数のマイクロディスクでは電力効率が良い.
• グローバル検索の初期化は,より遅い (~300x),しかし,高変数のマイクロリングでは,より効率的である.

結論:

• 起始性能と共鳴器の変動性を関連付ける統計的枠組みを確立しました.
• 初期化速度,電力消費,デバイスの変動との間の明確なトレードオフを実証しました.
• シリコンフォトニック相互接続の初期化を最適化するための実践的な設計ガイドを提供しました.