PHIDELITI soll den energiehungrigen kupferbasierten Lösungen in Kommunikationsnetzen mit sehr kurzer Reichweite ein Ende bereiten. Als multidisziplinäres Projekt zur Bündelung der Schlüsseltechnologien Photonik und Mikroelektronik stellt sich PHIDELITI dieser Herausforderung durch die Verschmelzung von Optoelektronik und Submillimeter-Hochfrequenzkommunikation. Dadurch werden die besten Leistungsmerkmale beider Welten erschlossen: hohe Energieeffizienz über größere Distanzen, sowie niedrige Kosten auf sehr kurzen Distanzen. Das Hochgeschwindigkeits-Dateninterface rückt näher an den Prozessor heran, ohne an die für kupferbasierte Lösungen typischen Energie- und Leistungsbarrieren zu stoßen.

Entwicklung von hybriden kohärent-optischen/Submillimeterwellen-Schaltkreisen

Angetrieben durch innovative SiGe-Halbleitertechnologie widmet sich PHIDELITI der Entwicklung von integrierten Schaltkreisen für hybride kohärent-optische / Submillimeterwellen-Komponenten mit hoher Funktionsdichte. Dazu zählen unter anderem 25-GHz Transimpedanzverstärker und Modulatortreiber, Submillimeterwellen-Modems sowie Leistungsverstärker und rauscharme Verstärker für Frequenzen um 145 GHz, kombiniert mit einer analogen kohärent-optischen Homodyn-Sende/Empfangseinheit, die in einer heterogenen SiGe-BiCMOS/InP-Technologie realisiert wird.

Das System ist gekennzeichnet durch eine einfache kohärente optische Einspeisung, ultraschnelle Datenübertragung im Submillimeterwellenbereich über Polymer- anstelle von Kupferwellenleitern mit Trägerfrequenzen von über 100 GHz sowie Breitbandmodulation und benötigt keine Entzerrung oder digitale Signalverarbeitung. Dieser Ansatz spart nicht nur kostspielige Chipfläche, sondern senkt auch den Energieverbrauch im Vergleich zu kupferbasierten Lösungen um einen Faktor 12. Eine Kostenoptimierung wird durch den konsequenten Einsatz von SiGe-basierter Halbleitertechnologie sichergestellt, die Hochfrequenz-Performance mit geringen Kosten verbindet und so die kupferbasierten Technologien in Kommunikationsnetzen mit sehr kurzer Reichweite auf lange Sicht ersetzen soll.

Die in PHIDELITI entwickelten Technologien werden in herausfordernden Szenarien im Bereich Datenkommunikation evaluiert, z.B. 100 Gbit/s Transmission auf Leiterplatten in Datenzentren oder verbraucherorientierte Anwendungen in der Fahrzeugkommunikation.

Start: 01.04.2021

Ende: 31.03.2024

Ziele:

• Analoge kohärente Homodyn-Signaldetektion und bidirektionale 50/50 Gb/s/λ Kommunikation mit vereinfachter Optoelektronik
• Weiterentwicklung einer effizienten SiGe-Halbleitertechnologie zur Erschließung des Submillimeter-Bereichs
• Hybride Integration Photonik / Submillimeterwellen
• Herstellung von voll funktionsfähigen Testchips/-Modulen zur Leistungscharakterisierung in Stand-alone und End-to-End-Szenarien

Förderung: FFG Production of the Future

Links: www.phideliti.at

Partner: AIT Austrian Institute of Technology GmbH, Infineon Technologies Austria AG, Technical University of Graz, Vienna University of Technology