Snelheid en schaalbaarheid zijn de twee belangrijkste voorwaarden als we willen voldoen aan onze exploderende behoeften aan datasnelheden. Op de European Conference on Optical Communication (ECOC) in Glasgow presenteert een team van onderzoekers van IDLab, een imec-onderzoeksgroep aan de Universiteit Gent een optische ontvanger die een bruto datasnelheid van 200 Gbps haalt. Hun aanpak, die een SiGe BiCMOS geïntegreerde schakeling voor traveling-wave elektronica en een Silicon Photonics Germanium fotodetector combineert, biedt zowel snelheid als schaalbaarheid, aldus de onderzoekers.
De behoefte aan snelheid
Van kunstmatige intelligentie tot cloud computing en 5G: data-intensieve toepassingen vinden hun weg naar verschillende industrieën en vele aspecten van ons dagelijks leven. Om aan de huidige en vooral aan de toekomstige eisen op het gebied van gegevensverwerking te kunnen blijven voldoen, hebben datacenters optische communicatienetwerken nodig die met steeds hogere snelheden presteren.
“Momenteel werken de meest optische datacommunicatietransceivers met snelheden tot 800 Gbps, gebruik makend van 8 x 100 Gbps kanalen, maar het veld wil de kanaalcapaciteit verdubbelen tot 200 Gbps om de complexiteit van de transceiver, de kosten en het stroomverbruik te verminderen en tegelijk de productieopbrengst te verbeteren,” zegt Peter Ossieur, programmamanager voor hogesnelheidstransceivers bij imec’s IDLab en professor aan de Universiteit Gent.
Snel en schaalbaar
Ossieur leidt een team van onderzoekers dat werkt aan hogesnelheids geïntegreerde circuits voor fotonica-toepassingen. Zijn team heeft nu een bruto gegevenssnelheid van 200 Gbps bereikt door een SiGe BiCMOS transimpedantieversterker met een silicium fotonica Ge fotodetector te co-integreren.
Naast de snelheid maakt mainstream SiGe BiCMOS de technologie beter schaalbaar en dus betaalbaar. “Een alternatief om dergelijke snelheden te bereiken is InP elektronica, wat een duurdere en minder schaalbare technologie is,” zegt Ossieur. “Met SiGe BiCMOS kunnen we meer functionaliteiten integreren en de chips kunnen ook in hogere volumes worden geproduceerd.”
De volgende generatie
Als optische zendontvangers gelijke tred moeten houden met de exploderende datasnelheden, moeten alle bouwstenen hogere snelheden aankunnen. Het team demonstreert hun resultaat in een silicium fotonica Ge fotodetector opstelling van imec’s geïntegreerde silicium fotonica platform (iSiPP), gericht op de telecom, datacom en medische diagnostiek industrieën.
Joris Van Campenhout, fellow en programmadirecteur optische I/O bij imec, zegt dat de nieuwe optische ontvanger één van de vele stappen is die imec neemt om zijn silicium fotonica platformen klaar te stomen voor veeleisende 200Gbps en meer toepassingen. “Deze laatste resultaten zijn nog een bewijs dat de capaciteit van imec’s silicium fotonica platform (iSiPP) lane rates van 200Gbps mogelijk maakt, een belangrijke vereiste voor toekomstige pluggable en co-packaged optics.”
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
