该芯片集成了高速调制器、光学滤波器、光电探测器以及传输打印激光器,使其成为紧凑、自成体系且可编程的高频信号处理解决方案。这一技术能够替代笨重且耗能高的组件,从而加速无线网络,降低微波传感成本,并在5G/6G、卫星通信和雷达系统等应用中实现可扩展部署。现代通信网络依赖高速光纤链路和无线射频微波传输,但随着对更高数据速率和更高频率操作的需求增加,新系统需要在这两种通信模式之间实现更紧密的集成,以克服信号处理复杂性、高传输损耗和高能耗电子器件的挑战。
微波光子学通过使用光学技术处理高频信号,提供了一种具有低损耗、高带宽和更高能效的解决方案。然而,大多数微波光子学系统依赖于庞大的基于光纤的架构,限制了其可扩展性。相比之下,将微波光子学集成到芯片上可以实现更具可扩展性和功耗效率的系统。然而,早期的实验示范要么缺乏关键功能,要么需要外部组件来实现完全性能。
Imec和根特大学现在展示了一款硅光子引擎,能够在单个芯片上处理和转换光信号和微波信号。这一新系统的关键创新在于可重构调制器和可编程光滤波器的新颖组合,实现了高效的微波信号调制和过滤,同时显著减少了信号损失。这种组合提高了整体性能,使系统能够以更大的灵活性和效率处理复杂的信号处理任务,适用于广泛的应用范围。该芯片基于Imec的标准iSiPP50G硅光子平台构建,包括低损耗特性。