Whoscored中文官网 | 编译自 News Wise
硅基光电子技术中的纳米机械运动使光纤通信的高效波分复用成为可能
MEMS添加-删除滤波器（add-drop filter）的示意图。该装置是通过驱动垂直移动的悬浮环形谐振器来调谐的。极其紧凑的尺寸允许快速操作，静电驱动机制确保了极低的功耗，这使得这种新的滤波器具有很高的能效。
Newswise新闻 - 近年来，全球数字化进程出现了前所未有的加速。家庭办公和远程学习环境中的视频流和视频会议导致了住宅宽带使用的激增。人工智能和自动驾驶汽车等新兴应用将在未来进一步加速对数据通信的需求。今天的互联网基础设施是建立在光纤通信基础上的，但如何使光纤通信系统更有效地满足未来的数字通信需求？
为了应对不断增长的数据速率，光纤通信系统在专用波长上使用许多单独的通信通道，这种技术被称为波分复用。在通过光纤传输之前，这些通道在一个复用器中被合并。为了检索数据，在接收端对光谱进行解复用。通常情况下，这一操作是通过硅基光电子集成电路（PIC）进行的。PIC将光限制并引导到微尺度的组件中，在多个波长通道中操纵信息，例如阵列波导光栅或集成环形谐振器。
在《 Journal of Optical Microsystems》上发表的一篇论文中，Hamed Sattari和合著者，展示了一个用于解复用操作的高能效组件，这是通过物理方法移动光子集成电路中的一个悬浮硅环形谐振器来实现的。环形谐振器的机械位移允许将一个波长通道提取到总线波导中，有效地充当了一个微机械操作的添加-删除滤波器（add-drop filter）。静电驱动机制建立在微电子机械系统（MEMS）的基础上，这种技术广泛用于消费电子产品，如视频投影仪的DLP微镜阵列。与这些成熟的光学MEMS相比，这篇论文所展示的新型硅基光电子MEMS要小3个数量级。环形谐振器的波导横截面小于650纳米x220纳米，小于500纳米的位移就足以操作滤波器。与已有的MEMS产品相比，这种紧凑的尺寸允许快速操作，而且静电驱动机制确保了极低的功耗，使这种新的滤波器具有很高的能效。
硅基光电子MEMS的添加-删除滤波器，是在总部位于比利时的国际研发机构IMEC的标准硅基光电子技术平台上通过后处理实现的。"MEMS在硅光子学中的集成，在标准化的代工过程中制造，代表了该技术的一个里程碑。我们证明了硅基光电子MEMS可以与现有的高性能光子元件一起集成在芯片上，并且可以扩展到大批量生产"，在瑞士EPFL（现在在悉尼大学）领导硅基光电子MEMS开发活动的Niels Quack说。
"我们的贡献表明，硅基光电子MEMS在技术成熟度方面已经迈出了重要一步"，Sattari说。"现在可以建造由数千个元件组成的大规模硅基光电子集成电路，如添加-删除滤波器，这填补了目前缺失的一个平台，从而使数据中心和光纤通信应用更加节能。"
这项工作是在欧洲项目MORPHIC的框架下进行的。作者感谢MORPHIC团队所有成员的贡献，并感谢欧盟地平线2020研究和创新计划的第780283号拨款协议提供的资金。
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