PCL запустила «Хэтао»: платформа фотонных чипов и 16 Тбит/с по одному волокну

Лаборатория PCL на шестой академической неделе показала серию результатов «супер оптическое прямое соединение и оптические чипы», а её платформа «Хэтао» для гетерогенно-интегрированных оптических чипов связи сверхбольшой ёмкости официально запущена 13 октября. Это редкая для страны производственная площадка под фотонику связи: полный цикл от проектирования чипа до прототипов систем замкнут внутри одной лаборатории, а заявленная цель - наращивание пропускной способности вычислительных сетей без зависимости от чужих фабрик.

На уровне чипов команда отчиталась сразу о нескольких результатах. На узле 28 нм CMOS получен широкополосный усилитель с полосой 100 ГГц и собран первый в мире одноволновой передатчик 400G PAM-4, полностью выполненный в CMOS. Для наращивания ёмкости волокна сделан внешний перестраиваемый лазер с узкой линией сразу на четыре диапазона O, S, C и L, диапазон перестройки - 300 нм. На платформе нитрида кремния толщиной 300 нм получена оптическая частотная гребёнка для будущих оптических интерфейсов ввода-вывода.

Системные результаты выглядят ещё весомее. Модуль 800G с плотным спектральным уплотнением и прямой модуляцией передал 16 Тбит/с по одному волокну в реальном времени: в 20 раз больше, чем дают актуальные коммерческие решения такого класса. По полому волокну команда прогнала 24.8 Тбит/с на двенадцать тысяч километров, а по 24-жильному волокну - 2.5 Пбит/с в реальном времени с когерентным приёмом. Оптический коммутатор реального времени вышел на 20.2 Пбит/с и держит 316 волокон одновременно.

Сама «Хэтао» - это более 1000 квадратных метров чистой комнаты класса ISO 5 в научно-технологической зоне Хэтао в Шэньчжэне. Технологический маршрут - пассивная кремниевая фотоника плюс гетерогенная интеграция на уровне пластины: ультрафиолетовая литография, осаждение плёнок, сухое травление и прямое соединение разнородных материалов на пластине. Уже отработаны модулятор на тонкоплёночном ниобате лития и гетерогенное соединение кремния с соединениями III-V и с ниобатом лития. Заместитель директора лаборатории Юй Шаохуа заявил, что ставка делается на собственные чипы и системы, чтобы технологическое развитие не прерывалось. Все цифры выше - данные самой лаборатории, независимых измерений пока нет.