Учёные создали "невозможный" чип: лазер + радар + 6G в одном кристалле
Фотонный чип сокращает инфраструктуру и может обнулить старую электронику.
Учёные из исследовательского центра imec и Гентского университета представили работающий прототип микроволновой фотонной системы, полностью размещённой на одном чипе. Этот компактный кремниевый чип объединяет оптическую и радиочастотную обработку сигналов, включая модуляторы, фотодетекторы, фильтры и даже лазеры, что делает его программируемым решением для обработки высокочастотных сигналов.
Разработка способна заменить громоздкие и энергоёмкие внешние блоки, открывая путь к более быстрым беспроводным сетям, доступным системам микроволновой диагностики и масштабируемым технологиям для 5G/6G , спутниковой связи и радаров. По сути, речь идёт о миниатюрной «фотонной лаборатории», способной гибко настраивать параметры работы прямо на кристалле без помощи внешней оптики.
Главное технологическое новшество — это сочетание настраиваемого модулятора и программируемого оптического фильтра. Такая комбинация позволяет эффективно обрабатывать и фильтровать микроволновые сигналы, сокращая потери и обеспечивая высокую гибкость для сложных задач. Дополнительную универсальность чипу придаёт интегрированный источник света — лазер, созданный с помощью технологии микропереноса оптического усилителя на основе индия-фосфида.
Проект основан на стандартной платформе кремниевой фотоники imec iSiPP50G, которая включает в себя волноводы с низкими потерями, высокоскоростные модуляторы и детекторы, а также термооптические фазовые модуляторы для тонкой настройки. Таким образом, учёным удалось создать первый по-настоящему универсальный чип для фотонной обработки радиочастотных сигналов.
По словам профессора Вима Богаертса, одного из руководителей проекта, новая технология позволит создавать более компактные, дешёвые и энергоэффективные устройства для беспроводной связи следующего поколения и интеллектуальных сенсоров. Особенно важным это достижение может стать для развития технологий 6G , где требования к компактности и энергоэффективности оборудования становятся критическими.