Startseite > Optoelektronik > Superschnelle Datenübertragung mit Licht

ETH Zürich entwickelt völlig neuen Chip

Superschnelle Datenübertragung mit Licht

3. Juli 2020, 14:10 Uhr | Nicole Wörner

▶ Diesen Artikel anhören

Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Kompaktheit für Höchstgeschwindigkeit

»Wenn man die elektronischen Signale über getrennte Chips in Lichtsignale umwandelt, verliert man deutlich an Signalqualität. Dadurch wird auch die Geschwindigkeit der Datenübertragung mit Licht begrenzt.«, sagt Koch. Sein Lösungsansatz setzt deshalb beim Modulator an. Dieser befindet sich auf dem Chip und erzeugt Licht in einer bestimmten Intensität, indem er die elektrischen Signale in Lichtwellen umwandelt. Um dabei die Qualitäts- und Intensitätsverluste zu vermeiden, und das Licht, beziehungsweise die Daten, schneller als heute zu übertragen, muss der Modulator möglichst kompakt gebaut sein.

Diese Kompaktheit wird erreicht, indem man die elektronischen und die photonischen Komponenten wie zwei Schichten dicht übereinanderlegt und direkt auf dem Chip verbindet (engl. »On-Chip Vias«). Die Schichtung von Elektronik und Photonik reduziert die Übertragungswege und die Verluste der Signalqualität. Da Elektronik und Photonik auf einem einzigen Substrat realisiert sind, sprechen die Forscher von einer «monolithischen Ko-Integration«.

Gescheitert ist der monolithische Ansatz in den vergangenen 20 Jahren daran, dass die Photonik-Chips viel grösser sind als die elektronischen. Das habe die Zusammenführung auf einem einzigen Chip verhindert, sagt Jürg Leuthold. Die Grösse der photonischen Bauelemente verunmöglicht es, dass man sie mit der heute in der Elektronik vorherrschenden Metall-Oxid-Halbleiter-Technologie (CMOS) zusammenschliessen kann.