Fotonische chip versnelt netwerk met geluidsgolven | Computable.be
27 september 2018 09:58 | Technologie | Krijn Soeteman
Het moment dat uw eigen lokale netwerk versneld wordt met geluidsgolven, is nog toekomstmuziek, maar onderzoekers zijn er inmiddels in geslaagd om optisch-akoestische chips in te zetten om een complex digitaal signaalverwerkingssysteem te omzeilen.
De huidige knooppunten in netwerken waar optische signalen naar elektronische informatie omgezet moeten worden, zijn bottlenecks voor snelheid door de complexe digitale signaalverwerking. Dit komt vooral door de lasergebaseerde lokale oscillator de ingezet moet worden om de fotonische (optische) informatie om te zetten naar voor computers begrijpelijke informatie.
Onderzoekers van de University of Sydney hebben daar nu mogelijk een oplossing voor bedacht. Ze hebben in feite een chipgebaseerde informatiehersteltechniek ontwikkeld die de noodzaak van zo'n aparte laseroscillator samen met een digitaal verwerkingssysteem (dsp) laat vervallen.
Het systeem functioneert doordat interactie tussen fotonen en akoestische golven de signaalcapaciteit laat toenemen, wat ook kan zorgen voor een hogere snelheid, iets dat bijvoorbeeld handig kan zijn bij flitshandel op effectenbeurzen.
Als het fotonische signaal binnenkomt, wordt dit verwerkt in een filter op een chip van een glasachtig materiaal, een chalcogenide. Dit materiaal heeft akoestische eigenschappen die het mogelijk maken dat een fotonische puls de binnenkomende informatie 'vastlegt' en op de chip transporteert om verwerkt te worden tot elektronische informatie. Dit systeem haalt de noodzaak voor een laseroscillator met dsp weg.
De lag of latency op een netwerk zal hierdoor met microseconden afnemen, iets wat niet alleen de financiële wereld blij zal maken, maar ook bij bepaalde medische toepassingen praktisch kan zijn.
In de proefopstelling wist het onderzoeksteam een bandbreedte te halen van 265 MHz voor carrier-signal-extractie door gebruik te maken van gestimuleerde Brillouinverstrooiing, een bepaalde vorm van optische verstrooiing gebaseerd op de interactie van optische golven met akoestische tralies of fononen. Door de smalle bandbreedte is de totale capaciteit van het systeem volgens de onderzoekers hoog.
Een volgende stap is het bouwen van een chip die de ontvangst van de signalen op zich kan nemen, zodat de systemen verder getest kunnen worden.