Le modulateur optique double quasiment la vitesse de transmission de données maximale des dispositifs de pointe actuels, démontrant le potentiel des solutions tout silicium à faible consommation et à faible coût qui évitent de compliquer les processus de fabrication avec de nouveaux matériaux incompatibles avec la technologie CMOS.

L'équipe de recherche, dirigée par le professeur Graham Reed de l'Institut Zepler de photonique et de nanoélectronique, a publié ses résultats dans la revue Optica.

Le modulateur optique est un composant essentiel des systèmes qui servent les technologies modernes de l'information et de la communication, non seulement dans les liaisons de communication de données traditionnelles, mais aussi dans la photonique micro-ondes ou les réseaux informatiques à l'échelle de la puce.

Le Dr Ke Li, auteur principal et inventeur principal des brevets associés à cette technologie, déclare : « Contrairement aux travaux précédents dans ce domaine, nous avons introduit une nouvelle philosophie de conception dans laquelle la photonique et l'électronique doivent être considérées comme un système intégré unique pour relever les défis techniques exigeants de ce domaine. ».

Ces nouvelles recherches ont été menées au sein du groupe de photonique sur silicium de Southampton dans le cadre du programme de subventions « Photonique sur silicium pour les systèmes futurs » du Conseil de recherche en ingénierie et en sciences physiques (EPSRC).

Le professeur Reed, directeur adjoint de l'ORC, commente : « Nos résultats sont basés sur un système électronique-photonique entièrement intégré, et non sur un modulateur en silicium autonome testé en laboratoire. Dans tous les autres travaux réalisés à ce jour qui ne reposent pas sur le traitement numérique du signal pour restaurer son intégrité, l'intégration de l'électronique et de la photonique a entraîné une baisse des performances du système par rapport à celles des composants individuels, ce qui a abouti à un débit de données maximal d'environ 56 Gbit/s. ».

« Alors que la plupart des chercheurs du monde entier s'efforcent d'obtenir des améliorations systémiques de l'ordre de 5 à 10 %, nos résultats représentent une amélioration de près de 100 %. Nous sommes donc ravis que notre philosophie de conception porte ses fruits. C'est pourquoi nous pensons que ces résultats sont importants, car ils pourraient modifier la façon dont les concepteurs configurent les systèmes de transmission de données du futur. ».

Le modulateur en silicium a été fabriqué par le service de fonderie de recherche CORNERSTONE de Southampton et intégré à des contrôleurs de modulateur sur mesure, conçus et fabriqués par la fonderie électronique de TSMC à Taïwan. Les opérations de fabrication et d'intégration sont réalisées dans le complexe de salles blanches de l'Université de Southampton.

L'étude complète « Convergence électronique-photonique pour les émetteurs photoniques sur silicium au-delà de 100 Gbit/s en modulation par tout ou rien » a été publiée dans Optica y Il est disponible ici.