imec がコンパクトな波長を実証

最近、2015 国際固体回路会議 (ISSCC) で、ナノエレクトロニクス研究センター imec は、ティンダル国立研究所、ルーヴェン大学 (KULeuven)、ゲント大学と協力して、4x20Gb/s 波長分割多重 (WDM) ハイブリッドを実証しました。 CMOS シリコン フォトニクス トランシーバは、コスト効率の高い高密度シングルモード光ファイバ リンクへの道を開きます。

シングルモード光ファイバーを介してデータを送受信するハイブリッド CMOS シリコン フォトニクス トランシーバーは、次世代のデータセンター接続において重要な役割を果たすことが期待されています。 既存の CMOS 製造および 3D アセンブリ インフラストラクチャを活用することにより、ハイブリッド CMOS シリコン フォトニクス プラットフォームは、高い集積密度と消費電力の削減、および高歩留まりと低い製造コストを実現します。 波長分割多重機能と組み合わせることで、拡張性の高いシングルモード光トランシーバーを構築でき、次世代のクラウド インフラストラクチャにおける相互接続帯域幅の増大するニーズを満たすことができます。

Imec の CMOS シリコン フォトニクス トランシーバは、低電力 40nm CMOS チップとフリップチップで統合されたシリコン フォトニクス (SiPh) チップで構成されています。 imec の 25Gb/s シリコン フォトニクス プラットフォーム (iSiPP25G) 上で製造された SiPh チップは、4 つのコンパクトな 25Gb/s リング変調器のアレイで構成され、WDM 伝送を可能にする共通のバス導波路に結合されています。 受信側では、チャネル間隔 300 GHz のリングベースの低損失 (2dB) デマルチプレクシング フィルターが実装され、さらに 4 つの 25 Gb/s Ge 導波路光検出器のアレイに接続されています。 リング変調器とリング WDM フィルタの両方には、共振波長を目的の WDM チャネルに調整するための高効率の統合加熱素子が含まれています。 CMOS チップには、4 つの差動 20Gb/s リング変調器ドライバーと 4 つの 20Gb/s トランスインピーダンス アンプが含まれています。 12 チャネルのシングルモード ファイバ アレイは、チンダル国立研究所で開発されたプレーナ アプローチを使用して、チップ上のグレーティング カプラ アレイ上にパッケージ化されています。

4 つの WDM チャネルすべておよび 2 つのチャネルを同時に実行した場合の 20Gb/s ループバック実験で、エラーのない動作が実証されました。 CMOS ドライバーとレシーバーを含むトランシーバーの動的消費電力は 2pJ/ビット未満でした。 WDM チャネル波長の温度調整では、チャネルごとにわずか 7mW/nm しか消費されませんでした。 トランシーバーは、より高度な CMOS テクノロジーを採用し、より多くの WDM チャネルを追加することで、より高い帯域幅容量にさらに拡張でき、将来のデータセンター相互接続用に 100GbE、400GbE、およびそれ以降の光モジュールが可能になります。

この研究は imec の光 I/O コア パートナー プログラムによって支援されました。 Imec の iSiPP25G テクノロジーは Europractice を通じてアクセスでき、Si Photonics パッケージング サービスは Tyndall National Institute (アイルランド) を通じて利用できます。

ユーロプラクティスについて EUROPRACTICE IC サービスは、ASIC の使用を希望するあらゆる企業に、ASIC の設計と製造能力を技術的および財務的に提供します。 IMEC とフラウンホーファーが提供する EUROPRACTICE IC サービスは、低コストの ASIC プロトタイピングと、マルチ プロジェクト ウェーハ (MPW) および専用ウェーハの実行を通じて、ASIC の少量生産から大量生産への立ち上げを提供します。 詳細については、http://www.europractice-ic.com/ をご覧ください。

imecについて imec は、ナノエレクトロニクスと太陽光発電の分野で世界をリードする研究を行っています。 imec は、ICT、ヘルスケア、エネルギーにおけるグローバル パートナーシップの革新的な力と科学的知識を活用しています。 imec は業界関連のテクノロジー ソリューションを提供します。 ユニークなハイテク環境の中で、国際的なトップ人材が持続可能な社会におけるより良い生活のための構成要素を提供することに尽力しています。 imec はベルギーのルーヴェンに本社を置き、オランダ、台湾、米国、中国、インド、日本にオフィスを構えています。 スタッフ数は 2,080 人を超え、その中には 670 人を超える産業居住者とゲスト研究者が含まれます。 2013 年の imec の収益 (損益) は合計 3 億 3,200 万ユーロでした。 詳細については、www.imec.be および www.imec.be/imecmagazine をご覧ください。

出典: imec

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