Silikon Fotonikte Atılım: Wafer Üzerine Entegre Lazerler Daha Hızlı, Daha Verimli Hesaplama Sağlıyor

ABD ve Avrupa'dan araştırmacılar, minyatür lazerleri doğrudan silikon waferler üzerine başarıyla üreterek silikon fotonikte önemli bir ilerleme kaydetti. Nature yayınında detaylandırılan bu yenilik, elektronik çipler için kullanılan mevcut CMOS üretimiyle ölçeklenebilirliği ve uyumluluğu artıran bir işlem olan silikon bir çip üzerinde lazerleri 'büyütmeyi' içeriyor.

Bu atılım, büyük bir zorluğun üstesinden geliyor: ışık kaynaklarını silikon çiplerle entegre etmek. Geleneksel yöntemler, ayrı lazerlerin takılmasını içerir, bu da çalışmayı yavaşlatır ve maliyetleri artırır. Lazerleri doğrudan çip üzerinde oluşturarak, veriler fotonlar kullanılarak daha hızlı iletilebilir, bu da elektronlara kıyasla daha fazla veri kapasitesi ve daha düşük enerji kayıpları sunar.

Ekip, endüstri standardı olan tek bir 300 mm'lik silikon wafer üzerine 300 fonksiyonel lazer yerleştirdi. Lazer, bilgisayar çipleri arasındaki kısa menzilli iletimler için ideal olan 1.020 nm dalga boyunda ışık üretti. Bu çip, bilgi işlem performansını önemli ölçüde artırabilir ve veri merkezlerindeki enerji tüketimini azaltabilir. Lazer, bir bilgisayar faresindeki bir LED'e benzer şekilde yalnızca 5 mA'lık bir eşik akımı gerektirdi ve çıkışı yaklaşık 1 mW idi. Sürekli çalışma oda sıcaklığında (25° C) 500 saat boyunca mümkün olsa da, verimlilik yaklaşık 55°C'de azaldı. Bu gösteri, daha verimli ve güçlü bilgi işlemeye doğru önemli bir adımı işaret ediyor ve veri iletişimi, makine öğrenimi ve yapay zeka için uygun maliyetli, yüksek performanslı optik cihazların önünü açıyor.