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Experimental characterization of CMOS photonic devices

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Title: Experimental characterization of CMOS photonic devices
Authors: Gómez Gonzalvo, Alberto
Contributors: Universitat Politècnica de Catalunya. Departament de Teoria del Senyal i Comunicacions, Massachusetts Institute of Technology, Ram, Rajeev J., Lázaro Villa, José Antonio
Publisher Information: Universitat Politècnica de Catalunya
Publication Year: 2016
Collection: Universitat Politècnica de Catalunya, BarcelonaTech: UPCommons - Global access to UPC knowledge
Subject Terms: Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria de la telecomunicació::Telecomunicació òptica::Fotònica, Optical communications, Photonics, PN junctions, Fibra óptica, Circuits MOS, Fotònica, Fibres òptiques, Silicon photonics, Optical fiber, Experimental results, Optical networks, Microprocessor architectures, Uniones PN, Resultados experimentales, Redes ópticas, Arquitectura de microprocesadores, Comunicacions òptiques
Description: Current electrical interconnects in super-computers and high-performance processors present a bottleneck in terms of bandwidth and power consumption. A migration to the optical domain in order to cope with the connectivity between units (e.g. CPUs and memory) is needed to overcome these issues. Zero-change CMOS photonic devices represent a very attractive solution to the design of optical on-chip links. This approach makes use of up-to-date CMOS process, having enormous benefits regarding integration with state-of-the-art electronics. Designing and characterizing zero-change CMOS photonic devices is key for the future of optical interconnects. This thesis presents the characterization both theoretical and experimental of a Silicon-Germanium ring resonator modulator. It represents the first ever depletion modulator up to the date using SiGe as an active material. Moreover, it shows the best wavelength shift reported so far for zero-change CMOS modulators, enhancing the shift of a pure Silicon device. The demonstration of this device begins a new era of optical modulator designs using silicon-germanium to enhance modulation efficiency, and therefore reduce power consumption. ; Las interconexiones eléctricas de supercomputadores y de microprocesadores de alto rendimiento representan actualmente un bottleneck en cuanto a ancho de banda y potencia consumida se refiere. Se necesita una migración hacia el dominio óptico, para realizar la conectividad entre las diferentes unidades (por ejemplo CPU y memoria), con tal de superar estas limitaciones. Los dispositivos fabricados con la tecnología zero-change CMOS representan una solución muy atractiva para el diseño de links ópticos dentro de un chip. Esta técnica utiliza procesos CMOS actuales, beneficiándose así enormemente de la fácil integración con dispositivos electrónicos actuales. Diseñar y caracterizar dispositivos trabajando con zero-change CMOS es clave para el futuro de las interconexiones ópticas. Esta tesis presenta la caracterización tanto teórica como ...
Document Type: master thesis
File Description: application/pdf
Language: English
Relation: http://infoteleco.upc.edu/incoming/pfc/130046/poster_final_5_HDiMbN.pdf; http://hdl.handle.net/2117/91823
Availability: http://hdl.handle.net/2117/91823
Rights: S'autoritza la difusió de l'obra mitjançant la llicència Creative Commons o similar 'Reconeixement-NoComercial- SenseObraDerivada' ; http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/es/ ; Open Access
Accession Number: edsbas.358BC131
Database: BASE
Description
Abstract:Current electrical interconnects in super-computers and high-performance processors present a bottleneck in terms of bandwidth and power consumption. A migration to the optical domain in order to cope with the connectivity between units (e.g. CPUs and memory) is needed to overcome these issues. Zero-change CMOS photonic devices represent a very attractive solution to the design of optical on-chip links. This approach makes use of up-to-date CMOS process, having enormous benefits regarding integration with state-of-the-art electronics. Designing and characterizing zero-change CMOS photonic devices is key for the future of optical interconnects. This thesis presents the characterization both theoretical and experimental of a Silicon-Germanium ring resonator modulator. It represents the first ever depletion modulator up to the date using SiGe as an active material. Moreover, it shows the best wavelength shift reported so far for zero-change CMOS modulators, enhancing the shift of a pure Silicon device. The demonstration of this device begins a new era of optical modulator designs using silicon-germanium to enhance modulation efficiency, and therefore reduce power consumption. ; Las interconexiones eléctricas de supercomputadores y de microprocesadores de alto rendimiento representan actualmente un bottleneck en cuanto a ancho de banda y potencia consumida se refiere. Se necesita una migración hacia el dominio óptico, para realizar la conectividad entre las diferentes unidades (por ejemplo CPU y memoria), con tal de superar estas limitaciones. Los dispositivos fabricados con la tecnología zero-change CMOS representan una solución muy atractiva para el diseño de links ópticos dentro de un chip. Esta técnica utiliza procesos CMOS actuales, beneficiándose así enormemente de la fácil integración con dispositivos electrónicos actuales. Diseñar y caracterizar dispositivos trabajando con zero-change CMOS es clave para el futuro de las interconexiones ópticas. Esta tesis presenta la caracterización tanto teórica como ...