[據(jù)電子工程時(shí)代網(wǎng)站2016年7月30日?qǐng)?bào)道]光纖可以成為信息時(shí)代的信息超級(jí)高速公路。德國(guó)卡爾斯魯厄理工學(xué)院的研究人員正在開(kāi)發(fā)一種用于光數(shù)據(jù)通路的新型光探測(cè)器，這是光纖接收端的核心器件，而其尺寸達(dá)到了新的尺度：只有100平方微米，非常適合集成到集成電路當(dāng)中。而給人以更深刻印象的則是其數(shù)據(jù)傳輸率。

這種新型光探測(cè)器是世界上最小的光探測(cè)器，可以用于光數(shù)據(jù)傳送，可顯著提升光通信系統(tǒng)的性能，因?yàn)樗鼈兡軌虮淮罅考傻焦獍雽?dǎo)體中。在實(shí)驗(yàn)中，研究人員實(shí)現(xiàn)了每秒40吉比特的數(shù)據(jù)通量，相當(dāng)于每秒傳送一部視頻DVD的數(shù)據(jù)。

研究人員相信數(shù)據(jù)傳輸率仍有提升的潛力。該“等離子內(nèi)部光電發(fā)射探測(cè)器”是達(dá)到上述傳輸率的最小探測(cè)器，比普通光探測(cè)器小100倍。

極小尺寸的好處在于，光探測(cè)器能夠和后續(xù)預(yù)處理電路集成在同一CMOS芯片中。引入新型等離子器件，在計(jì)算機(jī)集成電路之間進(jìn)行高速數(shù)據(jù)交換，能夠?qū)㈦娮悠骷凸庾悠骷膬?yōu)勢(shì)結(jié)合在一起，或者能夠具有比僅采用電子器件更高的數(shù)據(jù)通量。

該探測(cè)器在“片間互聯(lián)用納米級(jí)顛覆性硅等離子芯片”（NAVOLCHI）項(xiàng)目下研制，由歐盟第七研究框架計(jì)劃提供資助。

為了將光和電子在極小的空間內(nèi)結(jié)合在一起，光探測(cè)器利用了表面等離子激元——金屬電介質(zhì)表面高度集中的電磁波。這種新型等離子轉(zhuǎn)換器以光的波長(zhǎng)在金屬表面直接進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換，被稱(chēng)為光發(fā)射。為了高效控制光的吸收和向電信號(hào)轉(zhuǎn)換，研究人員在“鈦-硅結(jié)”處生成載荷子，并在另外的“金-硅結(jié)”處進(jìn)行調(diào)制。該探測(cè)器的高速能力是通過(guò)其特定的幾何尺寸形成的，在兩個(gè)金屬-硅結(jié)之間的尺寸不到100納米。

研究人員指出，等離子內(nèi)部光電發(fā)射探測(cè)器不僅對(duì)于未來(lái)的光數(shù)據(jù)收發(fā)器系統(tǒng)是必要的，而且也是無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通信的關(guān)鍵器件。利用該方法可以在太赫茲頻段生成電磁信號(hào)。等離子內(nèi)部光電發(fā)射探測(cè)器能夠被用于高速數(shù)據(jù)通信，支持?jǐn)?shù)據(jù)率超過(guò)每秒1太比特。（工業(yè)和信息化部電子科學(xué)技術(shù)情報(bào)研究所  王巍）