Towards a revolution in optical communications
迈向光通信革命
基本信息
- 批准号:EP/V012789/1
- 负责人:
- 金额:$ 134.49万
- 依托单位:
- 依托单位国家:英国
- 项目类别:Research Grant
- 财政年份:2021
- 资助国家:英国
- 起止时间:2021 至 无数据
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Silicon Photonics is currently transforming data communications, and beginning to impact longer reach applications. However, Silicon Photonics is now maturing and current commercially available transceivers mainly utilise modulators operating at 25Gb/s. Laboratory demonstrators for next generation systems either use multiple parallel lanes of 25Gb/s devices, or perhaps more complex modulation techniques to achieve higher aggregate data rates. Even the fastest research modulators, when integrated with drivers, operate up to approximately 50Gb/s OOK (or corresponding PAM4 modulation to reach a net aggregate speed of 100Gb/s). Researchers worldwide are trying to improve such modulators to squeeze the last few percentage points of improved performance out of these devices, or are turning to integration of other materials, which increases fabrication complexity and cost, and potentially reduces yield. In this work we have invented a way to improve the modulator/driver combination not by a few percent, but by 100%, which will lead to dramatic improvements in data rate, power consumption, and cost of implementation. We will demonstrate 100Gb/s OOK and 200Gb/s PAM4, as well as a novel Optical Time Division Multiplexing (OTDM) system. In effect, we have found a way to transfer functions that were traditionally done in the electronic domain, to the optical domain, saving cost and energy and dramatically improving performance.The proposal provides detailed simulations of the proposed work as preparatory demonstration of the viability of the new techniques. This includes typical characteristics of modulators previously fabricated at the Southampton, which will now be operated in a different mode. Consequently, we are confident that the chances of success are very high.Electronic drivers will be designed at Southampton and subcontracted to TSMC in Taiwan for fabrication. All optical devices will be fabricated at Southampton using the Silicon Photonics Foundry service called CORNERSTONE.The new approach has already led to 2 patent applications, and we suspect others will follow as we progress with the research. Both investigators and the research investigator are inventors, so the team is ideally placed to carry out the work.
硅光子学目前正在转换数据通信,并开始影响更长的到达应用程序。但是,硅光子学现在正在成熟,并且当前可商购的收发器主要利用以25GB/s运行的调节器。下一代系统的实验室演示器要么使用25GB/s设备的多个平行车道,要么使用更复杂的调制技术来实现较高的汇总数据速率。即使是最快的研究调节器,当与驱动程序集成时,最多可运行约50GB/s OOK(或相应的PAM4调制,以达到100GB/s的净汇总速度)。全世界的研究人员都在试图改善此类调节器,以挤压这些设备中提高性能的最后几个百分点,或者正在转向其他材料的集成,从而提高了制造复杂性和成本,并可能降低产量。在这项工作中,我们发明了一种方法来提高调制器/驾驶员组合的方式,而不是百分之几,而是100%,这将导致数据速率,功率消耗和实施成本的显着提高。我们将展示100GB/s OOK和200GB/S PAM4,以及新型的光学时空多路复用(OTDM)系统。实际上,我们找到了一种传统在电子领域,转移到光学领域,节省成本和能源并大大改善性能的方法。该提案提供了详细的模拟,以详细模拟了拟议的工作,以证明新技术的可行性。这包括先前在南安普敦(Southampton)制造的调节器的典型特征,该调制器现在将以不同的模式进行操作。因此,我们相信成功的机会很高。电子司机将在南安普敦设计,并将其分包给台湾的TSMC进行制造。所有光学设备都将使用名为Cornerstone的硅光子铸造服务在南安普敦制造。新方法已经导致了2种专利申请,我们怀疑其他人会随着我们进行研究的进行。研究人员和研究研究者都是发明家,因此该团队是从事工作的理想选择。
项目成果
期刊论文数量(10)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
A 2.4pJ/b 100Gb/s 3D-integrated PAM-4 Optical Transmitter with Segmented SiP MOSCAP Modulators and a 2-Channel 28nm CMOS Driver
具有分段 SiP MOSCAP 调制器和 2 通道 28nm CMOS 驱动器的 2.4pJ/b 100Gb/s 3D 集成 PAM-4 光发射器
- DOI:10.1109/isscc42614.2022.9731563
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Talkhooncheh A
- 通讯作者:Talkhooncheh A
Up to 170Gbaud Optical Interconnects with Integrated CMOS-Silicon Photonics Transmitter
具有集成 CMOS 硅光子发射器的高达 170Gbaud 的光学互连
- DOI:10.1109/acp55869.2022.10088674
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Fang X
- 通讯作者:Fang X
High Bandwidth Capacitance Efficient Silicon MOS Modulator
- DOI:10.1109/jlt.2020.3026945
- 发表时间:2021-01-01
- 期刊:
- 影响因子:4.7
- 作者:Zhang, Weiwei;Debnath, Kapil;Thomson, David J.
- 通讯作者:Thomson, David J.
Harnessing plasma absorption in silicon MOS modulators
利用硅 MOS 调制器中的等离子体吸收
- DOI:10.21203/rs.3.rs-1618900/v1
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Zhang W
- 通讯作者:Zhang W
A 100-Gb/s PAM4 Optical Transmitter in a 3-D-Integrated SiPh-CMOS Platform Using Segmented MOSCAP Modulators
- DOI:10.1109/jssc.2022.3210906
- 发表时间:2023-01
- 期刊:
- 影响因子:5.4
- 作者:Arian Hashemi Talkhooncheh;Weiwei Zhang;Minwo Wang;D. Thomson;M. Ebert;L. Ke;G. Reed;A. Emami
- 通讯作者:Arian Hashemi Talkhooncheh;Weiwei Zhang;Minwo Wang;D. Thomson;M. Ebert;L. Ke;G. Reed;A. Emami
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