Un componente clave de la interfaz entre los circuitos electrónicos y los basados en luz recibe un impulso en el rendimiento a través de la investigación A * STAR que combina simulaciones previamente independientes de los dos sistemas. Esta investigación destaca el alcance para mejorar los circuitos electroópticos como componentes críticos en los sistemas de comunicaciones modernos.
La luz ofrece ventajas particulares sobre la electrónica convencional:se puede transmitir con alta fidelidad a largas distancias, y puede llevar mucha más información. Las redes de fibra óptica aprovechan estas ventajas para comunicaciones de datos rápidas y eficientes. Los dispositivos en cada extremo de una fibra óptica, sin embargo, generalmente se construyen con electrónica convencional, y el rendimiento de esta interfaz electroóptica es un factor que limita la velocidad de transmisión de datos.
Gran parte de la investigación se ha centrado en el desarrollo de componentes electroópticos más pequeños y rápidos que se pueden integrar en circuitos electrónicos y microchips convencionales basados en silicio. Pero el progreso se ha visto obstaculizado por la complejidad de simular efectos electrónicos y ópticos en el mismo dispositivo.
Pronto, Thor Lim y sus colegas del Instituto A * STAR de Computación de Alto Rendimiento encontraron una manera de combinar efectos electrónicos y ópticos en un solo modelo de simulación numérica. Ahora demuestran que puede aumentar significativamente el rendimiento de un modulador óptico de silicio.
"Los moduladores ópticos son dispositivos electro-ópticos que modifican la luz que se propaga mediante la aplicación de pulsos eléctricos, ", dice Lim." Se utilizan en sistemas de comunicación óptica para codificar información electrónica en rayos láser ".
Si bien existen muchos parámetros de fabricación para los moduladores de silicio, también hay muchas limitaciones de fabricación, por lo que encontrar el conjunto óptimo de parámetros requiere un cálculo minucioso.
"El problema es que normalmente se deben realizar dos tipos de simulación para ese trabajo de investigación:simulación eléctrica seguida de simulación óptica utilizando dos tipos diferentes de software. Esto es computacionalmente costoso en términos de tiempo y recursos de simulación". "explica Lim." Nuestro código interno realiza simulación eléctrica y óptica en una única plataforma sin pérdida de fidelidad de los datos ".
El método del equipo permite visualizar la interacción eléctrico-óptica dentro del modulador mostrando la intensidad de la luz como una superposición en la distribución de propiedades electrónicas del modulador. La posición exacta de las características de nanoescala y las propiedades electrónicas se puede ajustar para lograr el mejor rendimiento óptico.
"Con el modelado y la optimización utilizando nuestro código interno, podemos diseñar un modulador de silicio con el mejor rendimiento de su clase, "dice Lim, "que facilitará el desarrollo de bajas pérdidas, sistemas de transmisión de datos ópticos de alta velocidad ".
