PhotoniSol представила монолитные оптические изоляторы для кремниевых фотонных чипов

В современных электронных интегральных схемах диоды являются ключевыми элементами транзисторов, обеспечивающими усиление сигналов. Аналогично, в кремниевых фотонных интегральных схемах оптические усилители и оптические изоляторы выполняют функции, аналогичные транзисторам в электронных цепях. Ожидается, что в будущем оптические изоляторы станут универсальными компонентами, играющими роль оптических диодов.

Оптические изоляторы востребованы в различных сферах: от оптических приемопередающих модулей для центров обработки данных до передовых технологий, таких как Co-Packaged Optics, оптические нейронные сети, квантовые чипы и LiDAR для беспилотных автомобилей. Они обеспечивают надежную передачу высокоскоростных и мощных сигналов между электронными чипами, играя важную роль в развитии полупроводниковых технологий.

Компания PhotoniSol достигла значительного успеха, продемонстрировав монолитные интегральные оптические изоляторы с магнитооптическими пленками, нанесёнными методом распыления на кремниевые волноводы. Эта технология совместима с традиционными линиями производства КМОП, что позволит масштабировать выпуск таких устройств.

Оптические изоляторы, или «оптические диодные чипы», защищают лазеры от обратного отражения света и обеспечивают стабильность работы фотонных схем. Несмотря на долгие попытки разработки таких чипов с 1970-х годов, до сих пор не удавалось создать устройство с низкими потерями и совместимое с массовым производством. Ранее существовали решения на основе нитрида кремния, но из-за низкого показателя преломления их применение было ограничено.

Новое решение PhotoniSol использует толстые кремниевые волноводы с магнитооптическими пленками, что существенно снижает оптические потери и облегчает интеграцию с КМОП-процессами. Результаты предварительных исследований опубликованы в специализированных журналах, подтверждая потенциал технологии для создания высокоинтегрированных фотонных чипов и их массового производства.