德國和瑞士科學家聯(lián)合研發(fā)用于芯片間數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈⑿凸怆娦盘栟D(zhuǎn)換器。實現(xiàn)芯片間高速、低能耗數(shù)據(jù)傳輸關(guān)鍵單元是光電信號轉(zhuǎn)換器，馬赫 - 策德爾調(diào)制器(Mach-Zehnder-Modulator，MZM)是其中的關(guān)鍵技術(shù)之一。

德國卡爾斯魯厄技術(shù)研究院(KIT)和瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工大學(ETH)的科研人員合作，研制出一種微型等離子體馬赫-策德爾調(diào)制器，長度只有12.5微米，相當于頭發(fā)絲直徑的1/10，能將數(shù)字電信號以每秒108千兆(Gigabite)的速率轉(zhuǎn)換成光信號，性能超越當前的同類器件。這種微型等離子體馬赫 - 策德爾調(diào)制器具有兩個“臂”，其中各有一個光電轉(zhuǎn)換調(diào)制器單元，它們是一種金屬-絕緣體-金屬波導，上有80納米寬的縫隙，波導腔內(nèi)充填了光電有機物，波導壁上鍍有黃金，形成電極，在其上加以用數(shù)字信號進行調(diào)制的電壓信號后，波導內(nèi)光電有機物的折射率會隨之發(fā)生相應變化，波導及由硅制成的耦合器引導光束分成兩路進入和離開縫隙，在波導的縫隙中激發(fā)出表面電磁波，即所謂的表面等離子體，這種電磁波也受到施加在兩個單元的電極上電信號的調(diào)制，兩路光束經(jīng)過縫隙后再次重合，最終獲得的光束其強度已經(jīng)過數(shù)字信號的編碼調(diào)制，實現(xiàn)了光電信號間的轉(zhuǎn)換。實驗中，在寬帶光纖的光波頻譜(波長1500-1600納米)和電磁波頻率70千兆赫下實現(xiàn)了傳輸速率達每秒108千兆的穩(wěn)定可靠數(shù)據(jù)傳輸。這種光電信號轉(zhuǎn)換器件可用目前常規(guī)的CMOS工藝制造，與目前常用的芯片的兼容性更好。

該成果是德國卡爾斯魯厄技術(shù)研究院(KIT)和瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工大學(ETH)合作開展的歐盟科研計劃項目NAVOLCHI(Nano Scale Disruptive Silicon-Plasmonic Platform for Chip-to-Chip Interconnection)的階段性成果。