Eletrônica

O componente do qual você nunca ouviu falar mas vai acelerar sua internet

O componente do qual você nunca ouviu falar mas vai acelerar sua internet
Este é um componente chave não apenas para a sua internet atual, mas também para a internet e a computação do futuro. [Imagem: Second Bay Studios/Harvard SEAS]

Modulador óptico

Uma equipe da Universidade Cidade de Hong Kong e da Universidade de Harvard conseguiu miniaturizar um modulador de niobato de lítio, um componente essencial para a indústria optoeletrônica e para a transmissão de dados por luz, colocando o modulador inteiro dentro de um chip.

O modulador é menor, mais eficiente, com transmissão de dados mais rápida e ainda custa menos. Segundo Cheng Wang e seus colegas, "a tecnologia está pronta para revolucionar a indústria".

Moduladores eletro-ópticos são componentes críticos nas comunicações modernas. Eles convertem os sinais eletrônicos de alta velocidade dos computadores e roteadores, em sinais ópticos, antes de transmiti-los através das redes de fibras ópticas.

Mas os moduladores de niobato de lítio existentes e comumente usados exigem uma alta voltagem de acionamento - 3 a 5V -, o que é significativamente maior do que o 1V disponível nos circuitos CMOS típicos. Isto torna necessário usar um amplificador elétrico que torna todo o componente volumoso, caro e de alto consumo de energia.

O modulador eletro-óptico miniaturizado tem menos de 2 cm de comprimento e sua área superficial é cerca de 100 vezes menor do que a área dos componentes tradicionais. Ele é também altamente eficiente, com alta velocidade de transmissão de dados, com a largura de banda de dados triplicando de 35 GHz para 100 GHz, e ainda assim com menos consumo de energia, além de perdas ópticas ultrabaixas.

A invenção abrirá caminho para futuras redes de comunicação de alta velocidade, baixa potência e econômicas, sem esquecer que o componente é adequado para diversas técnicas de computação quântica fotônica - dados guardados e processados em luz.

"No futuro, poderemos colocar o CMOS bem ao lado do modulador, para que eles possam ser mais integrados, com menos consumo de energia. O amplificador elétrico não será mais necessário," disse o professor Wang Cheng.

Bibliografia:

Integrated lithium niobate electro-optic modulators operating at CMOS-compatible voltages
Cheng Wang, Mian Zhang, Xi Chen, Maxime Bertrand, Amirhassan Shams-Ansari, Sethumadhavan Chandrasekhar, Peter Winzer, Marko Loncar
Nature
DOI: 10.1038/s41586-018-0551-y




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