Une nouvelle publication de Avancées optoélectroniques traite des processeurs photoniques au silicium programmables à l’échelle de la puce à faible perte.
Les processeurs de signaux optiques intégrés ont été identifiés comme un moteur puissant pour le traitement optique des signaux optiques. Ils permettent des opérations de traitement du signal à large bande et stables sur des puces miniaturisées avec une précision de contrôle ultime. Actuellement, il existe un intérêt significatif à fournir une reconfigurabilité fonctionnelle, pour correspondre à un avantage clé des processeurs microélectroniques programmables.
Pour mettre en œuvre des PIC programmables à grande échelle avec un grand nombre d’éléments d’accord, le défi consiste à réduire la perte de guides d’ondes photoniques en silicium et à minimiser les erreurs de phase aléatoires causées par l’imperfection de fabrication des déphaseurs de ces éléments d’accord.
Les auteurs de cet article proposent un processeur photonique au silicium programmable haute performance en introduisant des spirales de guides d’ondes photoniques multimodes à faible perte et des commutateurs Mach-Zehnder à faible erreur de phase aléatoire. Ces spirales de guides d’ondes sont conçues pour être aussi larges que 2 µm, permettant une perte de propagation ultra-faible de 0,28 dB/cm, ce qui est beaucoup plus petit que le guide d’ondes traditionnel en silicium (2-3 dB/cm).
Pendant ce temps, ces MZC et MZS sont conçus avec des guides d’ondes de bras de 2 µm de large, et donc les erreurs de phase aléatoires dans les bras MZC/MZS sont négligeables, auquel cas l’étalonnage de ces MZS/MZC devient facile et en outre la consommation d’énergie pour la compensation des erreurs de phase peut être considérablement réduite. De plus, chaque canal possède des photodétecteurs Ge/Si et un coupleur de réseau pour détecter le signal.
En programmant l’appareil, ce processeur photonique au silicium programmable est démontré avec succès pour vérifier un certain nombre de fonctionnalités distinctement différentes, y compris le délai réglable, la formation de faisceaux photoniques micro-ondes, le filtrage de signaux optiques arbitraires et la génération de formes d’onde arbitraires.
Plus d’information:
Yiwei Xie et al, Processeur photonique au silicium programmable à l’échelle de la puce à faible perte, Avancées optoélectroniques (2022). DOI : 10.29026/oea.2023.220030
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