Optische 100-GBit/s-Übertragungstechnik in Silizium

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Testchip mit optischen Modulatoren

(Bild: KIT)

Das von der EU mit 2,5 Millionen Euro geförderte Projekt SOFI hat das Ziel, technische Funktionsblöcke für die optische Datenkommunikation mit über 100 Gigabit pro Sekunde in Silizium-Halbleiterbauelemente zu integrieren. SOFI steht für Silicon-Organic hybrid Fabrication platform for Integrated circuits; das gemeinsame Projekt von sieben Instituten und Firmen aus Deutschland, Italien, Belgien, Schweiz, Griechenland und Australien soll drei Jahre dauern und insgesamt 3,5 Millionen Euro kosten.

Wesentlicher Bestandteil der neuen Bauelemente sind Lichtwellenleiter und optische Modulatoren, die sich bisher mit Lithiumniobat fertigen lassen, aber künftig eben auch mit billigerem Silizium. Außerdem, so Professor Dr. Jürg Leuthold vom Institut für Photonik und Quantenelektronik (IPQ) des Karlrsruher Instituts für Technologie (KIT), sollen sich im Silizium feinere Lichtleiterstrukturen realisieren lassen und die modulierenden Elektronen dichter an die Wellenleiter herankommen. Dadurch sinkt letztlich der Leistungsbedarf der Modulatoren – die Signalverarbeitung soll bei "über 100 GBit/s" mit einem Energieaufwand von 5 Femtojoule (fJ) pro Bit auskommen – sehr wenig im Vergleich zu elektrischen und induktiven Verfahren, die auf der ISSCC vorgestellt wurden.

Am Forschungsvorhaben beteiligt sind unter anderem die schweizerischen Firmen Gigoptix-Helix und Rainbow Photonics sowie das CUDOS der Uni Sydney, die optische Materialen beisteuern. Aus Italien ist SELEX Sistemi Integrati mit von der Partie, aus Belgien das Forschungsinstitut IMEC und aus Griechenland Athens Information Technology. (ciw)