NEWS / Silizium-Photonic revolutioniert Datenübertragung

Intels Wissenschaftler haben einen großen Fortschritt erzielt: mit Hilfe von Silizium-Fertigungsprozessen gelang es ihnen, ein neuartiges, Transistor-ähnliches Gerät zu entwickeln, das einen Lichtstrahl mit Daten modulieren kann. Die Möglichkeit, aus gewöhnlichem Silizium einen schnellen photonischen (Glasfaser-) Modulator herzustellen, könnte extrem kostengünstige und schnelle Glasfaserverbindungen zwischen PCs, Servern und anderen elektronischen Geräten ermöglichen. Auch die Verwendung im Innern von Computern ist denkbar.

Forscher bei Intel teilen einen Lichtstrahl beim Durchgang durch Silizium in zwei Teile und setzen dann den einen Teilstrahl mit einem neuartigen transistor-ähnlichen Gerät einer elektrischen Ladung aus, die eine Phasenverschiebung hervorruft. Wenn die beiden Lichtstrahlen wieder zusammengeführt werden, sorgt die Phasenverschiebung zwischen den beiden Teilstrahlen beim Austritt aus dem Chip für einen Stroboskopeffekt im Bereich oberhalb von einem Gigahertz (eine Milliarde Datenbits pro Sekunde), das ist 50 mal schneller als dies bisher mit Silizium möglich war. Dieses An/Aus-Muster des Lichts kann zur Übertragung digitaler Daten genutzt werden.

Anwendungsgebiete dieser Technologie sind undenkbar zahlreich, so können optische Geräte die Daten im Innern von Computern mit Lichtgeschwindigkeit transportieren und würde es etwa erlauben extrem hochauflösende Displays zu bauen.

Wozu Glasfasern in Chips? Für mehr Bandbreite und damit Geschwindigkeit. Das eine Gigahertz des ersten experimentellen Apparates bedeutet eine Milliarde Bits an Informationen, die durch eine einzelne Glasfaser laufen. Die Wissenschaftler bei Intel sind überzeugt, dass sie mit dieser Technologie bis zu 10 GHz oder mehr erreichen können. Eine einzelne photonische Verbindung kann mehrere Datenkanäle gleichzeitig mit derselben Geschwindigkeit transportieren, indem verschiedenfarbiges Licht verwendet wird, ganz so wie ein Radiogerät mehrere Stationen empfangen kann oder beim Kabelfernsehen Hunderte von Kanälen übertragen werden. Überdies sind Glasfaserkabel unempfindlich gegenüber elektromagnetischen Störungen und Überlagerungen, die bei den herkömmlichen schnellen Kupferkabeln so große Probleme bereiten.

Der Bericht über diese Forschungen wurde in Nature, Ausgabe 428 vom 12. Februar 2004 veröffentlicht. Den Artikel und weitere Informationen über Silizium-Photonikforschung bei Intel finden Sie unter Silicon-Photonic Technologie.