Nieuwe lichttechnologie maakt onze chips wat groener

(04-09-2018) Gent – Onderzoekers van de Vakgroep Elektronica en Informatiesystemen en de Vakgroep Informatietechnologie aan de Universiteit Gent hebben een grote stap gezet in de ontwikkeling van fotonische chips.

Door voor het eerst loodzirconaattitanaat te combineren met fotonische chips zorgen de Gentse ingenieurs voor een baanbrekende technologie waardoor datacenters minder energie zullen verbruiken.

Nieuw materiaal met een grote impact
Fotonische computerchips maken gebruik van licht (fotonen) in plaats van elektriciteit (elektronen) en zijn aan een wereldwijde opmars bezig. Ze worden al op grote schaal gebruikt om computerdata door optische glasvezels te versturen aan steeds hogere snelheden, met een steeds lager energieverbruik.  Dankzij het gebruik van loodzirconaattitanaat in de chips wordt het mogelijk een lichtstraal aan- of uit- te zetten aan een zeer hoge snelheid, de snelheid van het licht op de chip te veranderen of lichtstralen te sturen zonder bewegende onderdelen. Hierdoor kunnen optische links in datacenters energiezuiniger worden gemaakt, en op termijn zelfs computerprocessoren worden ontwikkeld die vele malen sneller berekeningen doen dan hun elektronische tegenhangers.

Ook in zelfrijdende auto’s
Deze technologie kan onder meer de LiDAR-systemen van zelfrijdende auto’s veel verbeteren. Een LiDAR is een soort optische RADAR die door de registratie van de reflectie van lichtpulsen die in verschillende richtingen worden uitgezonden de omgeving in kaart brengt. Door veel sneller lichtimpulsen te kunnen zenden, krijg je heel wat meer informatie binnen en kan de zelfrijdende auto dus nog meer van de omgeving registreren.

Andere toepassingen
Sensoren kunnen met deze technologie veel kleiner en nauwkeuriger gemaakt worden, wat belangrijk is voor “laboratorium-op-een-chip”-systemen in de medische diagnostiek. Het kan atoomklokken, die vandaag al extreem nauwkeurig tikken, nog verbeteren. 

Dit onderzoek werd gefinancierd door het Industrieel Onderzoeksfonds van de Universiteit Gent.  Deze techniek werd ondertussen gepatenteerd is en ondertussen wordt samengewerkt met enkele belangrijke bedrijven om dit te commercialiseren.  De bevindingen werden deze week gepubliceerd in Nature Communications (https://www.nature.com/articles/s41467-018-05846-6).

 

Meer informatie: Jeroen Beeckman