Optisch geheugen: doorbraak in optische communicatie bij Imec

Imec en het geassocieerd lab Intec (Universiteit Gent) realiseerden een superklein en snel optisch geheugen met een superlaag energieverbruik, elektrisch aangestuurd en gefabriceerd op een siliciumchip. Dit opent meteen deuren voor een optisch pakketschakelsysteem met een drastisch verminderd energieverbruik, voor hoge-snelheids optische telecommunicatiesystemen

Optische vezelcommunicatie leidde tot een revolutie binnen de telecommunicatie en speelt een belangrijke rol in het hedendaagse informatietijdperk, waar lange-afstandscommunicatie met een hoge datasnelheid onontbeerlijk is. Daar waar de transmissie van de databits tussen verschillende punten in zulke netwerken gewoonlijk gebruik maakt van lichtpulsen, is het een heel ander verhaal voor wat betreft het schakelen en routeren van de gegevens op de netwerkknooppunten.

Door het ontbreken van goede optische RAM-geheugens, moesten de gegevens tot nu toe omgezet worden van het optische naar het elektrische domein en waren elektronische schakelaars op basis van micro-elektronische processoren nodig. Naarmate de datasnelheid stijgt, neemt echter het energieverbruik van zulke opto-elektronische schakelingen drastisch toe.

Deze ontdekking baant de weg om het schakelen in optische vezelnetwerken of optische interconnecties volledig optisch te laten verlopen en om zodoende niet langer te moeten rekenen op opto-elektronische oplossingen.

Ultra-compacte microschijflasers

Het optische RAM-geheugen werd gerealiseerd dankzij ultra-compacte microschijflasers met een diameter van 7,5 µm. Het laserlicht in zulke microschijflasers plant zich ofwel kloksgewijs ofwel in antikloksgewijs voort en met behulp van korte optische pulsen kan er geschakeld worden tussen deze twee lasermodi. De lasers, zelf gerealiseerd in indiumfosfide membranen, worden heterogeen geïntegreerd op passieve silicium-gebaseerde golfgeleidercircuits. Hierdoor kunnen verschillende geheugencellen optisch verbonden worden door gebruik van microscopische siliciumbaantjes. Daardoor kan ook de beproegde  silicium-productietechnologie worden gebruikt, waardoor goedkope productie mogelijk is.

Het onderzoek werd gerealiseerd in samenwerking met de TU Eindhoven en het INL (Instituut voor Nanotechnologie in Lyon) in het kader van de door Imec-Intec gecoördineerde Europese FP7-projecten Historic en Wadimos

Bron: Imec