Учени създадоха „невъзможен“ чип: лазер + радар + 6G в един кристал

Учени от изследователския център Imec и университета в Гент представиха работещ прототип на микровълнова фотонна система, разположена изцяло върху един чип. Този компактен силициев чип съчетава обработка на оптични и радиочестотни сигнали, включително модулатори, фотодетектори, филтри и дори лазери, което го превръща в програмируемо решение за обработка на високочестотни сигнали.

Разработката има потенциала да замени обемистите и енергоемки външни устройства, проправяйки пътя към по-бързи безжични мрежи, достъпни системи за микровълнова диагностика и мащабируеми технологии за 5G/6G, сателитни комуникации и радари.

По същество това е миниатюрна „фотонна лаборатория“, която може гъвкаво да регулира работните параметри директно върху чипа, без да е необходима външна оптика.

Основната технологична иновация е комбинацията от програмируеми модулатор и оптичен филтър. Тази комбинация позволява ефективна обработка и филтриране на микровълнови сигнали, като намалява загубите и осигурява висока гъвкавост за взискателни приложения. Допълнителна гъвкавост на чипа придава вграденият светлинен източник – лазер, създаден с помощта на технология за микротрансфер на оптични усилватели на базата на индиев фосфид.

Проектът се основава на стандартната силициева фотонна платформа imec iSiPPP50G, която включва вълноводи с ниски загуби, високоскоростни модулатори и детектори, както и термооптични фазови модулатори за фина настройка. По този начин учените са успели да създадат първия наистина универсален чип за фотонна обработка на радиочестотни сигнали.

Според професор Вим Богаертс, един от ръководителите на проекта, новата технология ще даде възможност за създаване на по-малки, по-евтини и по-енергийно ефективни устройства за следващото поколение безжични комуникации и интелигентни сензори. Това постижение може да бъде особено важно за развитието на 6G технологиите, където изискванията за компактно и енергийно ефективно оборудване стават критични.