Chip überträgt mit 100 Gigabit/s

Der japanische Telekommunikationskonzern NTT hat einen IC-Baustein für optische Kommunikation entwickelt, der Daten mit einer Geschwindigkeit von 100 Gigabit pro Sekunde überträgt.

Der Chip arbeitet damit rund zehn mal schneller als bestehende Systeme. In der Umsetzung der neuartigen optischen Halbleitertechnologie ersetzten die Forscher das normalerweise in der Chipherstellung verwendete Silizium durch Indium-Phosphit, das eine höhere Elektronen-Mobilität aufweist. Diese ermöglicht die Integration eines High Electron Mobility Transistor (HEMT), der eine Gate-Länge von nur 100 Nanometern aufweist.

Der Chip arbeitet mit Time-Division-Multiplexing (TDM), wobei ein paralleles Signal mit niedriger Bit-Rate in ein serielles High-Speed-Signal umgewandelt wird. Der zugehörige Demultiplexer vollzieht den umgekehrten Prozess. Auf diese Weise kann die Geschwindigkeit des Netzwerks um den Faktor zehn erhöht werden, die Daten eines sechsstündigen Videos können laut NTT in ca. einer Sekunde mit einer Wellenlänge übertragen werden. Für den Kanal des HEMT wurde eine Indium-Gallium-Arsenid-Schicht verwendet, der Transistor selbst besteht aus Indium-Phosphit (InP). InP weist eine weniger komplexe Kristallstruktur als Gallium Arsenid auf und ermöglicht so den Bau von Transistoren mit extrem hoher Performance.

Durch die über das Indium-Phosphit übertragenen Lichtsignale benötigt der Baustein keine externen Treiber mehr, die Lichtleiter können direkt angeschlossen werden. Der Großteil des Geschwindigkeitsanstieges ist auf diese Vorgehensweise zurückzuführen. Zusätzlich wurde eine Peaking-Technologie integriert, die eine Ausdehnung der Bandbreite erlaubt. Auf diese Weise soll ein fehlerfreies Arbeiten auch bei einer Geschwindigkeit von 100 Gigabit/s möglich sein.

Im Rahmen des International Electron Devices Meeting (IEDM), das von 9. bis 11. Dezember in San Francisco stattfindet, soll die neue Technologie der Öffentlichkeit präsentiert werden.