Az Intel és a Santa Barbara-i Kaliforniai Egyetem (UCSB) kutatóinak tegnapi bejelentése új korszak kezdetét jelzi a félvezetőalapú lézereszközök fejlesztésében. Az optikai szálakat ma főként nagy távolságok áthidalására, valamint helyi hálózatok gerinceként, nagy teljesítményű szerverparkok belső összeköttetéseiként használják; az egyes szerverlapok, illetve a chipek közötti kommunikáció hagyományosan az elektromos vezetők, főként a réz területét jelenti. Az optikai adatátvitel itt is nagyobb sávszélességet tenne lehetővé, megvalósítása azonban túlságosan drágává tenné a kis távolságú összeköttetéseket. A kutatások ezért most főként arra irányulnak, hogy az ipar által már meglehetősen jól kiismert szilíciumra építve készítsenek minél nagyobb integráltságú és végeredményben olcsón előállítható optikai áramköröket.
A problémát főként az okozza, hogy bár a szilícium jól használható a fény modulálására, vezetésére és detektálására, fénykibocsátó képessége gyenge, ezért külső fényforrást kell alkalmazni. A szilíciumchipekbe eddig vagy optikai szállal vezették be a fényt, vagy egy aranyréteg közbeiktatásával magára a lapkára rögzítették a lézert, ám mindkét megoldás elég komplikált, drága, ráadásul komoly finomhangolási nehézségekkel is szembe kell nézniük a fejlesztőknek – ha a lézer nem pontosan úgy éri el a szilícium fényvezető csatornáit, ahogy kell, az egész eszköz használhatatlanná válik.
[+]
Az Intel és a UCSB kutatóinak most egy hibrid szilíciumlézert sikerült létrehozniuk: a szilíciumalapban a bevált eljárásokkal alakítják ki a fényvezető üregeket, majd erre egy új módszerrel egy mindössze 25 atomnyi vastagságú anyaggal indium-foszfidos réteget ragasztanak. Utóbbi elektromos feszültség hatására fényt bocsát ki, amely közvetlenül a szilícium csatornáiba jut, így könnyen előállítható a kívánt hullámhosszúságú fénysugár.
A lapka felépítése ezzel sokkal egyszerűbbé vált, egyetlen chipen elhelyezhetők a csupán egy mikron szélességű hibrid lézereken kívül a modulátorok és a multiplexelést végző egység is. A külső adatátviteli sebesség a lézerek számától függően elérheti a terabites tartományt is: nem utópisztikus egy chipen 25 lézerrel számolni, melyek fejenként 40 Gbps sebességgel már kiadnának 1 Tbps külső sávszélességet. Költségcsökkentő tényező lehet az is, hogy a fénydetektáló chip az előbbi tetejére ültethető, így a későbbiekben egyetlen tokozásba kerülhet a teljes adó-vevő apparátus. A megoldás piacra kerülését illetően a kutatók egyelőre óvatosan nyilatkoznak; ebben az évtizedben már aligha mutatkoznak be a nagy sebességű optikai összeköttetéseket lehetővé tevő hibrid szilíciumchipek.
[+]
