Riċerkaturi Żviluppaw Ultrafast Signal Processing Microwave Photonics Chip

Riċentement, tim ta 'riċerka mmexxi mill-Prof. Wang Cheng tad-Dipartiment tal-Inġinerija Elettrika fl-Università tal-Belt ta' Ħong Kong żviluppa b'suċċess ċippa microwave photonics (MWP) li twassal fid-dinja. Din iċ-ċippa hija kapaċi tutilizza l-prinċipju ottiku biex twettaq proċessar u komputazzjoni ta 'sinjal elettroniku analogu ultra-veloċi.
Iċ-ċippa mhix biss 1000 darba aktar mgħaġġla minn proċessuri elettroniċi konvenzjonali, iżda tikkonsma wkoll inqas enerġija. Il-firxa wiesgħa ta 'applikazzjonijiet tagħha tkopri varjetà ta' oqsma bħal sistemi ta 'komunikazzjoni mingħajr fili 5/6G, sistemi tar-radar b'riżoluzzjoni għolja, intelliġenza artifiċjali, viżjoni bil-kompjuter, u proċessar ta' immaġni/vidjo.
It-tim ikkollabora mal-Università Ċiniża ta 'Hong Kong fuq ir-riċerka, li ġiet ippubblikata fil-ġurnal Nature, intitolat Integrated Lithium Niobate Microwave Photonic Processing Engine.
Bl-espansjoni mgħaġġla ta 'netwerks mingħajr fili, l-Internet tal-Oġġetti (IoT), u servizzi bbażati fuq il-cloud, id-domanda għal sistemi RF sottostanti kibret b'mod esponenzjali. It-teknoloġija tal-fotonika microwave (MWP) toffri soluzzjoni effettiva għal dawn l-isfidi bil-vantaġġi uniċi tagħha li tiġġenera, tittrasmetti u tipproċessa sinjali microwave billi tuża komponenti ottiċi. Madankollu, sistemi MWP integrati ilhom jiffaċċjaw sfidi multipli bħar-realizzazzjoni simultanja ta 'proċessar ta' sinjal analogu b'veloċità ultra-għolja, integrazzjoni fuq skala ta 'ċippa, fedeltà għolja u konsum baxx ta' enerġija.
Biex jindirizza dawn l-isfidi, it-tim ta 'riċerka tal-Prof. Wang Cheng żviluppa sistema MWP ġdida. Is-sistema tintegra b'mod innovattiv konverżjoni elettro-ottika (EO) ultra-veloċi bi proċessar ta 'sinjal multifunzjonali b'telf baxx fuq ċippa waħda, kisba li qatt ma ġiet realizzata f'riċerka preċedenti.
Din il-prestazzjoni eċċellenti hija magħmula possibbli minn magna tal-ipproċessar MWP integrata bbażata fuq pjattaforma ta 'nijobat tal-litju (LN) ta' film irqiq. Din il-magna hija kapaċi twettaq firxa wiesgħa ta 'proċessar tas-sinjali analogi u kompiti komputazzjonali. Skont ir-rapport, din iċ-ċippa mhux biss għandha bandwidth ta 'proċessar ultra wiesgħa ta' 67 GHz, iżda għandha wkoll preċiżjoni komputazzjonali eċċellenti.
Matul is-snin, it-tim ilu jaħdem fuq ir-riċerka ta 'pjattaformi fotoniċi LN integrati. Ta 'min isemmi li fl-2018, kollegi fl-Università ta' Harvard u Nokia Bell Labs żviluppaw l-ewwel modulatur elettro-ottiku integrat kompatibbli CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) fid-dinja fuq pjattaforma ta 'nijobat tal-litju (LN) ta' film irqiq, li poġġiet solidu. bażi għall-avvanz tar-riċerka attwali. Niobate tal-litju tal-film irqiq (LN) ġie msejjaħ "silikon tal-fotonika" minħabba l-importanza tiegħu fil-qasam tal-fotonika, li huwa komparabbli mas-silikon fil-mikroelettronika.
Dan ix-xogħol mhux biss jiftaħ qasam ġdid sħiħ ta 'riċerka - thin-film lithium niobate (LN) microwave photonics, iżda jippermetti wkoll ċipep microwave photonics b'daqs kompatt, fedeltà għolja tas-sinjal, u latency baxxa, fost vantaġġi oħra. Aktar importanti minn hekk, dan l-avvanz jirrappreżenta direzzjoni ġdida għal magni ta 'proċessar elettroniku analogu u komputazzjoni fuq skala ta' ċippa.