2008-12-09
矽光技術締造340GHz頻寬
Intel:未來PC的數據傳輸設計
文: Spike Lam / 新聞中心

Intel 宣佈在矽光 (Silicon Photonics) 研究領域再度獲致重大進展,藉由運用以矽晶 (silicon) 為基礎的雪崩式光偵測器 (Avalanche Photodetector, APD) ,締造 340GHz 增益頻寬 (gain-bandwidth product) 的創世界紀錄,如與現有的光學元件相較,採用矽晶為基礎的 Avalanche Photodetector 可明顯降低成本並改善效能,此項研究成果已刊登於今期的 Nature Photonics 雜誌上。

 

據 Intel 指出,矽光是一項新興的技術,運用標準矽晶在電腦與其他電子裝置間收發光學資訊,這項新技術將滿足未來資料密集運算應用對頻寬的需求,例如遠距醫療和栩栩如生的 3-D 虛擬世界,並且是未來電腦必須的數據傳輸設計,而且以矽光為基礎的技術將以較低成本提供更快速的主流運算應用。

這項新的進展植基於英特爾實驗室以往所開發、突破性的快速矽晶調變器 (Silicon Modulators) 與混合矽晶雷射 (Hybrid Silicon Laser) ,結合這些技術的應用,將催生全新型態的數位裝置,效能遠超過目前既有的產品。

 

Standard PD BasiscAPD Basisc

 

據了解,由 Intel 實驗室研究人員所領導的團隊創造出以矽晶為基礎的 APD ,這種光感測器不論在偵測光線或放大進入矽晶的微弱光線訊號方面,都將達到高靈敏度,該 APD 裝置運用矽晶和 CMOS 製程,達到 340 GHz 的「增益頻寬」 (gain-bandwidth product) ,創下該 APD 關鍵效能標準的新紀錄。

 

這將大幅降低 40Gbps 或更高速光學連結的成本,並首度證明矽光元件在效能的表現上,可超越先前以化銦 (indium phosphide) 等昂貴傳統光學材料製成的元件。

 

據 Intel 院士暨 Intel 光學技術實驗室總監 Mario Paniccia 博士表示指出,這項研究結果再度證明矽晶可以如何被運用於高效能光學元件的製造,除了光通訊外,這些以矽晶為基礎的 APD 還可以廣泛地應用在感測、影像、量子密碼學與生物學方面。


現時, Intel 實驗室團隊正與產業及學術界共同合作,並結合美國先進國防研究專案局 (Defense Advanced Research Projects Agency; DARPA) 共同出資進行;此外, NOR 、 NAND 、 RAM 與相變化非揮發性記憶體 (phase change non-volatile memory) 領導製造商 Numonyx 則提供製造和製程專業知識。

 

Packaged APD
Intel 實驗室展示以矽晶 (silicon) 為基礎的雪崩式光偵測器 (Avalanche Photodetector, APD)

Silicon-based APD Chip PhotoSilicon Avalanche Photodetector
( 左 )  Avalanche Photodetector, APD  晶圖    ( 右 ) 顯微鏡下的 Avalanche Photodetector, APD

 

 

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