為光子和電子芯片的聯合工作而開發的經濟方法

數字計算和通信的未來將包括作為電子設備 – 用電操縱數據 – 既可以光子，又可以用光做同樣的事情。他們可以一起允許在此過程中允許全球更多的數據流量，這也更加節能。

“最重要的是，光子學與一個袋子中的電子設備的整合是21世紀的晶體管。如果我們無法理解如何做到這一點，那麼我們將無法擴展向前擴展，”政治科學和工程學博士學位教授兼MIT Mictotonics Center的負責人Lionel Kimerling說。

輸入MIT的新研究小組Futur-IC。 “我們的目標是建立一系列在微芯片行業中創造成本的鏈，這是一種資源經濟。” Futur-IC的負責人，材料研究實驗室（MRL）的主要研究人員Anu Agarval說。

現在，包括Agarwal和Kimerling在內的Futur-IC研究人員已經開發了一種新的方式，可以將光子芯片與他們的電子對應物共同使用，這解決了與當前聯合使用過程有關的幾個問題。優點之一是，最近開發的設備可以使用傳統的電子基礎中的現有設備製造，並具有較高的被動對準過程。結果，麻省理工學院解決方案有望在經濟上有效。

封面上呈現了已獲得專利的設備上的紙張 高級工程材料 今年早些時候。去年秋天，領先的作者在第57屆國際微電子學研討會上德魯·韋寧格（Drew Veninger），介紹了另一篇有關這項工作的文章。材料科學與工程學院（DMSE）研究生Blanger在此活動中獲得了最佳學生論文的獎勵。

除Weninger，Kimerling和Agarwal外，該報紙的作者還有Bridgeooter大學州立大學和Luigi Rano的Samuel Serna，DMSE研究生。

在通往資源行業的途中微芯片

考慮以下內容：在2020年，與“雲”或大型數據處理中心相連的手機，GPS單元和其他設備的數量將超過500億。而數據流量又每10年縮放1000次。

這種交流消耗能量。 “所有這些都應該以恆定的能源成本發生，因為國內生產總值不會以這種速度變化。” Kimerling也與MRL有關。解決方案是產生更多的能源，或者使信息技術更有效。

基於現代微芯片的基礎電子產品的集成可以解決後者，因為使用光的數據傳輸或連接更加節能。 “我們的口頭禪是使用電子設備進行計算和光子學進行通信來控制這種能源危機，” Agagarval說。

但是，該解決方案有其自身的問題。

例如，目前很難將電子芯片與他們的攝影類似物連接到一個包裝中。這是由於以下事實：光纖具有十個微米（1000萬米）的原子核的直徑，而光子芯片的橫向大小僅為十分之一千分尺的橫向芯片，幾乎應完美地對齊，或者散發光。結果，今天應使用激光積極測試每個連接，以確保光線通過。

Benninger說：“與數據傳輸之間更大的聯繫所需的纖維數量呈指數增加，因此這種主動的對齊過程不會減少提前擴展的縮小。”

更多的操縱空間

新設備稱為年度連接器，為操作提供了更多的空間，用於將纖維連接到電子光子套件中。 Agarval說：“傳統的耦合具有一個單個通信點，這使得均衡的公差非常緻密。但是我們的新耦合的相互作用長度更大，增加了對齊量的允許。”結果，機器人可以被動地收集獲得的集成方案，這些方案使您可以通過世界大部分地區而不會丟失（不需要主動激光級別）。

另一個關鍵創新：傷口說，連接器“允許我們在構成整體的幾層芯片之間傳輸垂直燈”。這本身就是一個重要的壯舉，因為很難將光線從水平平面引導。

Veninger說：“在電子產品中，這很簡單。電子可以很容易地從飛機上流出。”相反，“光永遠不想接受直角”。新的耦合使光可以在折疊芯片之間跳躍。

受傷的人得出了結論：“我們已經開發了一種包裝設計（用於與電子產品的光子學集成在一起），這是可靠的，對升級具有很大的耐受性，不會損失太多光線，並且不會花費太多空間。基本上，他擁有您想要的所有功能，用於有效且功能性的互連連接。”

由於MIT.NANO中使用對象，這項工作部分進行了，並包括MIT電子攝影包裝商聯盟的貢獻。

這個故事重印為麻省理工學院新聞（web.mit.edu/newsoffice/），一個受歡迎的網站，涵蓋有關研究，創新和麻省理工學院教學的新聞。