В современных электронных интегральных схемах ключевым элементом является диод, а транзистор усиливает сигналы благодаря соответствующей схеме. Аналогично, в кремниевых фотонных интегральных схемах оптические усилители и изоляторы выполняют функции, сопоставимые с транзисторами в электронике. В будущем оптический изолятор, играющий роль оптического диода, станет основным и универсальным компонентом фотонных интегральных схем.
Оптические изоляторы применяются в различных технологиях: от модулей передачи данных в центрах обработки до оптики нового поколения — таких как Co-Packaged Optics, оптические нейронные сети, квантовые чипы и LiDAR для автономных автомобилей. Эти устройства обеспечивают высокоскоростную и мощную оптическую связь между электронными чипами, что критично для развития полупроводниковых технологий.
PhotoniSol объявила о достижении технического прорыва — успешной демонстрации монолитных оптических изоляторов с магнитооптическими пленками, нанесёнными на кремниевые волноводы с помощью метода распыления, широко используемого в КМОП-производстве. Такие изоляторы обеспечивают стабильную работу лазеров, предотвращая обратное отражение света и улучшая обработку оптических сигналов.
Ранее создание практичных интегрированных оптических изоляторов сталкивалось с проблемами высоких потерь, превышающих 15 дБ, из-за тонких кремниевых слоёв. Новая разработка PhotoniSol использует толстые кремниевые волноводы с магнитооптическим покрытием, что позволяет значительно снизить потери и создавать компактные, масштабируемые устройства.
Опубликованные результаты подтверждают возможность интеграции таких изоляторов в высокоинтегрированные фотонные чипы, что открывает путь к широкому промышленному применению и развитию фотонных технологий следующего поколения.