UT-spin-off brengt lichtringen naar markt

Xio Photonics, de jongste telg uit het UT-nest, gaat de optische modulatortechnologie van de universiteit vercommercialiseren. De spin-off borduurt voort op de ringvormige modulator van Mesa+‘er Arne Leinse die elektrische datasignalen kan omzetten naar optische pulsen (zie Bits&Chips 12, 2005). Lionix helpt oprichter Douwe Geuzebroek de technologie te optimaliseren. Eerste modellen halen een snelheid van 40 Gbit/s. Het ringetje met een oppervlakte van een honderdste vierkante millimeter ligt vlak boven twee golfgeleiders. Door een van deze waveguides gaat een laserbundel, die voor een klein deel doorsijpelt in de ring. Bij de resonantiefrequentie van de ring ontstaat er een staande golf. Alleen dan is het ringsignaal sterk genoeg om voldoende licht naar de andere golfgeleider over te dragen. De resonantiefrequentie van de ring is te manipuleren met een spanning. Het cirkeltje fungeert zo als een schakelaar: met spanning geeft het de signalen door, zonder spanning niet. Zo kan de ring een trein enen en nullen omzetten in een serie optische pulsen.

Douwe Geuzebroek heeft het concept tijdens zijn promotieonderzoek verder uitgediept. ’Waar Leinse werkt met polymeermateriaal, heb ik gekozen voor siliciumoxide en siliciumnitride‘, vertelt hij. ’Hierdoor zijn de ringen te maken via standaard CMOS-processen. Dat is erg belangrijk om de producten in de praktijk succesvol te lanceren. Ook zijn de nieuwe ringen polarisatieonafhankelijk. Die eigenschap was nog nooit eerder aangetoond in CMOS-compatibele productie.‘

De UT-promovendus bouwt met de ringetjes niet alleen maar omzetters. Geuzebroek: ’De nadruk ligt op het gebruik als filter met bandbreedtes van 50 GHz. Met een vaste spanning zal maar één frequentie resonantie vertonen. Die golflengte kun je er dus uithalen. In theorie moeten we filters kunnen maken die de helft kleiner zijn dan bestaande oplossingen.‘ Op dit moment komt Xio Photonics tot snelheden van 40 Gbit per seconde. Filters stellen andere eisen aan de ring dan modulators. ’Je wilt namelijk geen strikte grenzen stellen‘, legt Geuzebroek uit. ’Bij modulators moet de overgang tussen aan en uit zo strak mogelijk zijn. Als je bij filters ook zulke harde grenzen stelt, houd je geen signaal meer over. Door de koppeling tussen de golfgeleiders en de ringen wat te versoepelen, kun je dat voorkomen.‘