[據(jù)電子工程時代網(wǎng)站2016年7月30日報道]光纖可以成為信息時代的信息超級高速公路。德國卡爾斯魯厄理工學院的研究人員正在開發(fā)一種用于光數(shù)據(jù)通路的新型光探測器，這是光纖接收端的核心器件，而其尺寸達到了新的尺度：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。

這種新型光探測器是世界上最小的光探測器，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，因為它們能夠被大量集成到光半導體中。在實驗中，研究人員實現(xiàn)了每秒40吉比特的數(shù)據(jù)通量，相當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)射探測器”是達到上述傳輸率的最小探測器，比普通光探測器小100倍。

極小尺寸的好處在于，光探測器能夠和后續(xù)預處理電路集成在同一CMOS芯片中。引入新型等離子器件，在計算機集成電路之間進行高速數(shù)據(jù)交換，能夠將電子器件和光子器件的優(yōu)勢結合在一起，或者能夠具有比僅采用電子器件更高的數(shù)據(jù)通量。

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

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

研究人員指出，等離子內(nèi)部光電發(fā)射探測器不僅對于未來的光數(shù)據(jù)收發(fā)器系統(tǒng)是必要的，而且也是無線數(shù)據(jù)通信的關鍵器件。利用該方法可以在太赫茲頻段生成電磁信號。等離子內(nèi)部光電發(fā)射探測器能夠被用于高速數(shù)據(jù)通信，支持數(shù)據(jù)率超過每秒1太比特。（工業(yè)和信息化部電子科學技術情報研究所  王巍）