ETH జూరిచ్ పరిశోధకులు అల్ట్రాఫాస్ట్ చిప్‌తో ముందుకు వచ్చారు, వేగవంతమైన ఎలక్ట్రానిక్ సిగ్నల్‌లను నేరుగా అల్ట్రాఫాస్ట్ లైట్ సిగ్నల్‌గా మార్చడానికి సిగ్నల్ నాణ్యతను కోల్పోరు. ఎలక్ట్రానిక్ మరియు లైట్-బేస్డ్ ఎలిమెంట్స్ ఒకే చిప్‌లో కలపడం ఇదే మొదటిసారి. జర్మనీ, యుఎస్, ఇజ్రాయెల్ మరియు గ్రీస్‌లోని భాగస్వాముల సహకారంతో ఈ ప్రయోగం జరిగింది. ప్రస్తుతం సాంకేతిక పరంగా ఇది ఒక మెట్టు, ఈ మూలకాలను ప్రత్యేక చిప్‌లలో తయారు చేసి, ఆపై వైర్‌లతో అనుసంధానించాలి.
ఎలక్ట్రానిక్ సిగ్నల్స్ ప్రత్యేక చిప్‌లను ఉపయోగించి లైట్ సిగ్నల్‌గా మార్చబడినప్పుడు, సిగ్నల్ నాణ్యత మొత్తం తగ్గిపోతుంది మరియు కాంతిని ఉపయోగించి డేటా ట్రాన్స్మిషన్ వేగం కూడా దెబ్బతింటుంది. ఏదేమైనా, మాడ్యులేటర్‌తో వచ్చే కొత్త ప్లాస్మోనిక్ చిప్ విషయంలో ఇది ఉండదు, చిప్‌లోని ఒక భాగం విద్యుత్ సంకేతాలను కాంతి తరంగాలుగా మార్చడం ద్వారా ఇచ్చిన తీవ్రత యొక్క కాంతిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. మాడ్యులేటర్ యొక్క చిన్న పరిమాణం మార్పిడి ప్రక్రియలో నాణ్యత మరియు తీవ్రత కోల్పోకుండా చూస్తుంది, మరియు కాంతి, బదులుగా డేటా వేగంగా ప్రసారం చేయబడుతుంది. ఒకే చిప్‌లో ఎలక్ట్రానిక్స్ మరియు ప్లాస్మోనిక్‌ల కలయిక కాంతి సంకేతాల విస్తరణను సాధ్యం చేస్తుంది మరియు వేగంగా డేటా ప్రసారాన్ని నిర్ధారిస్తుంది.
ఎలక్ట్రానిక్ మరియు ఫోటోనిక్ భాగాలు రెండు పొరల మాదిరిగా ఒకదానిపై ఒకటి గట్టిగా ఉంచబడతాయి మరియు సాధ్యమైనంత కాంపాక్ట్ గా ఉండటానికి నేరుగా “ఆన్-చిప్ వియాస్” ఉపయోగించి చిప్ మీద ఉంచబడతాయి. ఎలక్ట్రానిక్స్ మరియు ఫోటోనిక్స్ యొక్క ఈ పొరలు ప్రసార మార్గాలను తగ్గిస్తాయి మరియు సిగ్నల్ నాణ్యత పరంగా నష్టాలను తగ్గిస్తాయి. ఎలక్ట్రానిక్స్ మరియు ఫోటోనిక్స్ ఒకే ఉపరితలంపై అమలు చేయబడినందున ఈ విధానాన్ని “మోనోలిథిక్ కో-ఇంటిగ్రేషన్” అని పిలుస్తారు. చిప్‌లోని ఫోటోనిక్ పొరలో ప్లాస్మోనిక్ ఇంటెన్సిటీ మాడ్యులేటర్ ఉంది, ఇది విద్యుత్ సంకేతాలను మరింత వేగంగా ఆప్టికల్‌గా మార్చడంలో సహాయపడుతుంది ఎందుకంటే లోహ నిర్మాణాలు కాంతిని అధిక వేగంతో చేరుకోవడానికి ప్రసారం చేస్తాయి.
నాలుగు లోయర్-స్పీడ్ ఇన్పుట్ సిగ్నల్స్ బండిల్ చేయబడతాయి మరియు హై-స్పీడ్ ఎలక్ట్రికల్ సిగ్నల్ ను ఏర్పరుస్తాయి, తరువాత అది హై-స్పీడ్ ఆప్టికల్ సిగ్నల్ గా మార్చబడుతుంది. ఈ ప్రక్రియను “4: 1 మల్టీప్లెక్సింగ్” అని పిలుస్తారు, ఇది మొదటిసారిగా సెకనుకు 100 గిగాబిట్ల వేగంతో ఏకశిలా చిప్‌లో డేటాను ప్రసారం చేసింది.సాధ్యమే. ప్లాస్మోనిక్‌లను క్లాసికల్ CMOS ఎలక్ట్రానిక్స్‌తో మరియు మరింత వేగంగా BiCMOS టెక్నాలజీతో కలపడం ద్వారా అధిక వేగం సాధించబడింది. అంతేకాకుండా, వాషింగ్టన్ విశ్వవిద్యాలయం నుండి కొత్త ఉష్ణోగ్రత-స్థిరమైన, ఎలక్ట్రో-ఆప్టికల్ పదార్థం మరియు హారిజోన్ 2020 ప్రాజెక్టుల నుండి అంతర్దృష్టులు PLASMOfab మరియు plaCMOS కూడా ఉపయోగించబడ్డాయి. ఈ అల్ట్రాఫాస్ట్ చిప్ భవిష్యత్తులో ఆప్టికల్ కమ్యూనికేషన్ నెట్‌వర్క్‌లలో వేగంగా డేటా ప్రసారానికి మార్గం సుగమం చేస్తుందని పరిశోధకులు నమ్ముతున్నారు.