بررسی و مقایسه پارامترهای اتصالات نوری با اتصالات الکتریکی در مدولاتورها و آشکارسازهای نوری درون تراشه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری -مهندسی برق الکترونیک-دانشکده برق و کامپیوتر-دانشگاه تربیت مدرس -تهران-ایران

2 دانشیار و عضو هیئت علمی دانشکده مهندسی برق، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران

3 استادیار گروه قطعات فوتونیک مجتمع، دانشگاه فنی درسدن، درسدن،آلمان

چکیده

در این مقاله دو نوع سیستم اتصالات الکتریکی به صورت خط انتقال نزدیک به سرعت نور و اتصالات نوری درون تراشه را برای پارامترهای مهم تاخیر و توان مصرفی بر حسب طول اتصالات در گره تکنولوژی 22 نانومتر CMOS را مقایسه می‌کنیم و طول بحرانی را برای پارامترهای تاخیر و توان مصرفی بدست می‌آوریم. با این مقایسه می‌توان مشاهده کرد که تاخیر در سیستم اتصالات الکتریکی با روش خط انتقال نزدیک به سرعت نور حتی در طول‌های بزرگ و خارج از تراشه می‌تواند کمتر از اتصالات نوری باشد، اما توان مصرفی در اتصالات نوری درون تراشه در طول‌های بزرگتر از طول بحرانی کمتر از اتصالات الکتریکی حتی در حالت بهینه توان است. همچنین با مقایسه پارامترهای مختلف انواع ساختارهای مدولاتورهای الکتروشکست (تزریق بار و تخلیه بار) و انواع مدولاتورهای الکتروجذب و همچنین با مقایسه پارامترهای انواع آشکارسازهای نوری بهترین پیشنهاد برای مدولاتور و آشکارساز نوری برای کار درون تراشه را معرفی می‌کنیم.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Survey & Comparison of the Parameters of Optical Interconnects & Electrical Interconnections in Modulators & Photodetectors on chip

نویسندگان [English]

  • samad shokouhi 1
  • Reza Sarvari 2
  • Kambiz Jamshidi 3
1 PhD student- ِDepartment of Electrical and Computer Engineering- Tarbiat Modares University-Tehran-Iran
2 Associate Professor, Department of Electrical Engineering, Sharif University of Technology,Tehran,Iran
3 Junior Professor Integrated Photonic Devices Group, TU Dresden, Dresden,Germany
چکیده [English]

In the paper, we compare two types of systems of Electrical Interconnect (EI) as Near Speed of Light (NSOLT) and Optical Interconnect (OI) on chip for important parameters of delay and power consumption in terms of length interconnection in 22nm CMOS node technology and we obtain critical length for the delay & power consumption parameters. By this comparison, it can be seen that the delay in electrical interconnection system by the near speed of light transmission line method can be less than the optical interconnection, but the power consumption in the optical interconnection on chip at lengths greater than the critical length is less than electrical interconnection even at efficiency power. We also present the best suggestion for optical modulator & photodetector for working on-chip by comparison the different parameters of the types of electro-refractive modulators (carrier injection, carrier depletion) and the types of electro-absorptive modulators as well as comparing the parameters of different types of photodetectors.

کلیدواژه‌ها [English]

  • "Electrical Interconnect"
  • "Optical Interconnect"
  • "Photodetector"
  • "Power Consumption"
  • "Optical Modulator"