フォトニッククリスタルナノビームキャビティに基づくウルトラロー消費電力シリコンエレクトロオプティックスイッチ

要旨：ウルトラロー消費電力および高速統合スイッチは、将来のデータセンターおよび高性能光コンピュータに対して非常に望まれています。本研究では、ファウンドリープラットフォーム上のフォトニッククリスタルナノビームキャビティに基づくウルトラロー消費電力シリコンエレクトロオプティックスイッチを提案しました。提案されたスイッチは、0.10 mWの超低静的調整電力と、6.34 fJ/bitの計算された動的スイッチング電力を示し、18 μm × 200 μmのコンパクトなフットプリントを持っています。加えて、提案されたエレクトロオプティックスイッチが高速データ伝送をサポートできることを検証するために、136-Gb/sの4レベルパルス振幅変調信号の伝送実験が行われました。提案されたデバイスは、シリコンエレクトロオプティックスイッチの中で最低の静的調整電力消費と最高のデータ伝送速度を持っています。結果は、このスイッチの高性能光コンピュータ、データセンター相互接続、光ニューラルネットワーク、およびプログラム可能フォトニック回路における潜在的な応用を示しています。