Um componente-chave da interface entre os circuitos eletrônicos e baseados em luz recebe um aumento no desempenho por meio da pesquisa do A * STAR, que combina simulações anteriormente independentes dos dois sistemas. Esta pesquisa destaca o escopo de melhorar os circuitos eletro-ópticos como componentes críticos em sistemas de comunicação modernos.

A luz oferece vantagens particulares sobre a eletrônica convencional - pode ser transmitida com alta fidelidade em longas distâncias, e pode transportar muito mais informações. As redes de fibra óptica exploram essas vantagens para comunicações de dados rápidas e eficientes. Os dispositivos em cada extremidade de uma fibra óptica, Contudo, são geralmente construídos em eletrônicos convencionais, e o desempenho dessa interface eletro-óptica é um fator que limita a taxa de transmissão de dados.

Muitas pesquisas têm se concentrado no desenvolvimento de componentes eletro-ópticos mais rápidos e menores que podem ser integrados em circuitos eletrônicos convencionais baseados em silício e microchips. Mas o progresso tem sido prejudicado pela complexidade de simular efeitos eletrônicos e ópticos no mesmo dispositivo.

Logo Thor Lim e colegas do Instituto A * STAR de Computação de Alto Desempenho encontraram uma maneira de combinar efeitos eletrônicos e ópticos em um único modelo de simulação numérica. Eles agora demonstram que pode aumentar significativamente o desempenho de um modulador óptico de silício.

"Moduladores ópticos são dispositivos eletro-ópticos que modificam a propagação da luz aplicando pulsos elétricos, "diz Lim." Eles são usados ​​em sistemas de comunicação óptica para codificar informações eletrônicas em feixes de laser. "

Embora existam muitos parâmetros de fabricação para moduladores de silício, também existem muitas restrições de fabricação, e, portanto, encontrar o conjunto ideal de parâmetros requer um cálculo cuidadoso.

"O problema é que geralmente dois tipos de simulação devem ser realizados para esse trabalho de pesquisa - elétrica seguida de simulação óptica usando dois tipos diferentes de software. Isso é computacionalmente caro em termos de tempo e recursos de simulação, "explica Lim." Nosso código interno executa simulação elétrica e óptica em uma única plataforma, sem perda de fidelidade de dados. "

O método da equipe permite que a interação elétrico-óptica dentro do modulador seja visualizada, mostrando a intensidade da luz como uma sobreposição na distribuição das propriedades eletrônicas do modulador. A posição exata dos recursos de nanoescala e propriedades eletrônicas pode então ser ajustada para obter o melhor desempenho óptico.

"Com modelagem e otimização usando nosso código interno, podemos projetar um modulador de silício com o melhor desempenho da classe, "diz Lim, "o que facilitará o desenvolvimento de baixas perdas, sistemas óticos de transmissão de dados de alta velocidade. "