Профессор фотоники Вашингтонского университета, доктор Майкл Хохберг, стремясь упростить создание недорогих кремниевых электрооптических чипов следующего поколения, которые позволяют компьютерам перемещать информацию с помощью света и электричества, его исследовательская группа разрабатывает инструменты проектирования и использует коммерческие инструменты нанопроизводства.
Кремниевые оптические чипы имеют решающее значение для ВВС из-за их размера, веса, мощности, короткого времени цикла, снижения программных рисков и улучшений, которые они могут предложить в области передачи данных, лазеров и детекторов.
Управление научных исследований ВВС финансирует эту работу в области кремниевой фотоники под названием «Интеграция оптоэлектронных систем в кремний» в лаборатории нанофотоники UW в Сиэтле. OpSIS размещается в Институте фотонной интеграции Университета Вашингтона. Хохберг отвечает за исследовательскую программу OpSIS, лабораторию нанофотоники и Институт фотонной интеграции.
Хохберг подчеркивает, что финансирование со стороны Исследовательской лаборатории ВВС и AFOSR является критически важным компонентом для запуска проекта, поскольку оно обеспечивает как надежную техническую проверку, так и ресурсы для начала работы над проектом.
В отличие от большинства исследовательских групп, которые проектируют, создают и тестируют кремниевые фотонные устройства или оптические чипы собственными силами, а не используют коммерческие мощности по производству чипов, исследователи UW используют общую инфраструктуру на литейном заводе BAE Systems в Манассасе, Вирджиния. Там они работают над созданием высококлассных производственных мощностей на берегу, которые в конечном итоге станут доступными для более широкого сообщества. В последние несколько лет сложные фотонные схемы были недоступны исследователям из-за дороговизны и отсутствия стандартных процессов.
Исследователи UW работают над проектированием и проверкой систем, чтобы они могли имитировать то, что было сделано в электронике, стабилизируя и характеризуя некоторые процессы, чтобы переход от фотоники к системам мог быть плавным.
«Программа OpSIS поможет продвинуть область кремниевой фотоники, сделав возможности прототипирования доступными для начинающих компаний и исследователей», - сказал Хохберг. «Они предоставят правила проектирования, поддержку проектирования устройств и разработку процесса проектирования, так что даже неспециалисты смогут проектировать и интегрировать фотонику и электронику».
Кремниевая фотоника развивалась в течение последнего десятилетия, а переход от использования устройств к системам произошел совсем недавно.
«Революция в цифровой электронике за последние 40 лет оказала трансформирующее влияние на то, как строятся системы ВВС, и мы надеемся оказать такое же влияние на фотонные системы», - сказал он.
Текущая цель исследователей - сначала провести испытания новых оптических чипов для коммерческого использования и разработать некоторые программные инструменты, которые облегчат процесс проектирования.
Руководитель программы AFOSR, доктор Гернот С. Помренке, согласен с профессором Хохбергом. «Интеграция кремниевой фотоники повлияет на ВВС, Министерство обороны и коммерческую авионику», - сказал он. «AFRL является лидером в разработке и поддержке этой технологии в течение последних двух десятилетий, и программа OpSIS поможет преобразовать кремниевую фотонику в новые системные возможности».