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瑞士Lumiphase公司開發(fā)出鈦酸鋇晶體硅光子芯片

將芯片數(shù)據(jù)吞吐量提高兩倍
2024-05-10
來源:以明科技

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瑞士工程科技公司Lumiphase成立于2020年,該公司基于獨特的光控制技術,將鈦酸鋇晶體集成至芯片的硅基板中,從而開發(fā)出一種全新的硅光子芯片,能將現(xiàn)有硅光子芯片的數(shù)據(jù)吞吐量提高兩倍,使搭載這一芯片的光通信模塊增效10倍。

Lumiphase是蘇黎世聯(lián)邦理工學院和IBM研究中心的衍生公司,由Stefan Abel博士、Lukas Czornomaz、Felix Eltes和Jean Fompeyrine聯(lián)合創(chuàng)立。在創(chuàng)辦Lumiphase之前,Stefan Abel在IBM研究所工作了10多年,發(fā)明了基于超高效電光材料的新型光移相器,應用于光通信、新型光子計算和光傳感等領域。

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如今,本地和遠程計算資源之間的界限已經(jīng)消失,人們越來越多地依賴云計算和混合云環(huán)境來滿足其計算需求,這造成了數(shù)據(jù)流量的爆炸式增長,對光通信連接的要求也越來越高。

然而,光通信存在一個瓶頸,即光通信模塊。光通信系統(tǒng)的原理,是將電信號轉換成光信號進行傳輸,然后再將光信號轉換回電信號,而光通信模塊則是轉換的關鍵環(huán)節(jié),直接影響通信系統(tǒng)的速度。現(xiàn)有光通信模塊在傳輸速度方面已達技術上限,且價格昂貴、能耗極大,這限制了光學通信系統(tǒng)的發(fā)展和性能提升,全球通信設施迫切需要顛覆性的解決方案。

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Lumiphase基于獨特的光控制技術,將鈦酸鋇晶體集成至芯片的硅基板中,從而開發(fā)出一種全新的硅光子芯片,能將現(xiàn)有硅光子芯片的數(shù)據(jù)吞吐量提高兩倍,使搭載這一芯片的光通信模塊增效10倍。

Lumiphase創(chuàng)新性地在硅光子芯片的硅基板上集成了鈦酸鋇晶體薄層。鈦酸鋇晶體薄層僅幾納米厚,卻在硅上具有最大的電光效應,能夠高效地將電信號轉換為光信號,從而實現(xiàn)光通信。且鈦酸鋇在硅上還具有無與倫比的壓電和鐵電性,這些特性也有助于提高光通信設備的性能和功能。Lumiphase創(chuàng)新的鈦酸鋇增強型硅光子芯片,能將現(xiàn)有硅光子芯片的數(shù)據(jù)吞吐量提高兩倍,將數(shù)據(jù)傳輸成本降低30%,能耗降低70%。

Lumiphase的硅光子芯片擁有高度可擴展性、穩(wěn)定性與成本效益。Lumiphase的專有技術可以集成至CMOS平臺中,CMOS技術在集成電路中廣泛應用于微處理器、存儲器、傳感器、電源管理等各種類型的芯片,擁有低功耗、高集成度、高穩(wěn)定性和低成本等特點。Lumiphase可利用現(xiàn)有的CMOS生產(chǎn)工藝和基礎設施,設計通信芯片的完整電路,穩(wěn)定地制造出各種規(guī)格或應用場景的硅光子芯片,實現(xiàn)硅光子芯片的低成本、大批量生產(chǎn)。

Lumiphase創(chuàng)新的硅光子芯片可以應用于數(shù)據(jù)通信、電信、計算與傳感器領域,其應用場景包括高速收發(fā)器、自動駕駛等。Lumiphase可以根據(jù)企業(yè)需求定制芯片,滿足企業(yè)對于硅光子芯片超緊湊、低功耗和高性價的需求。目前,Lumiphase已經(jīng)與光通信網(wǎng)絡的主要供應商開展了合作,目標是在未來兩三年內將其硅光子芯片應用到供應商的產(chǎn)品中。

Lumiphase得到了歐盟 FP7和Horizon2020計劃的資金支持,公司擁有1000平方米無塵車間,并在瑞士設有研發(fā)實驗室和生產(chǎn)設施,可開展從基礎研究到高質量生產(chǎn)的整個過程,已經(jīng)為進入市場做好準備。Lumiphase希望用其創(chuàng)新的技術,使每個芯片都能進行最有效的光交互,

提高光通信設備的性能,支持網(wǎng)絡設備供應商和云計算提供商提供速度更快、能耗更低的通信服務,促進信息技術行業(yè)的可持續(xù)增長。


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