Wissenschaftlern der John Hopkins Universität im US-Bundesstaat Maryland ist es gelungen, Signale zwischen auf Halbleitern basierenden Mikrochips mit Licht auszutauschen. Dies erhöht die Kommunikationsgeschwindigkeit im Vergleich zu einem auf elektrischen Leitungen basierenden Informationsaustausch um das Hundertfache. Die Forscher hoffen, dass ihre Technologie in zukünftigen Computern einen breiten Einsatz finden wird. Das berichtet die John Hopkins Universität.
Das Physikerteam um Andreas Andreou benutzte für ihre Experimente herkömmliche auf Silizium basierende Halbleiterbauteile für Computerchips. Im Gegensatz zu gewöhnlichen Chips befanden sich die aktiven Siliziumkomponenten allerdings auf einer dünnen Schicht aus Saphir, einem für Licht durchgängigen Material. Dies ermöglichte eine optische Signalübertragung zwischen verschiedenen Bereichen eines Chips oder zwischen sich auf verschiedenen Bauteilen befindlichen Halbleiterkomponenten.
Um eine auf Licht basierende Signalübertragung zu ermöglichen, wandelten die Forscher zunächst die von den Halbleiterbauteilen generierten elektrischen Signale in optische Lichtimpulse um. Die in Licht codierte Information wurde dann über die Saphirschichten übertragen ? analog zu Glasfasern in der Telekommunikation. Am Empfangsort wurde dann das optische Signal wieder in ein elektrisches Signal umgewandelt. Dieses konnte dann im folgenden mittels herkömmlicher Elektronik weiterverarbeitet werden.
Die optische Signalübertragung wird in den Chips des amerikanischen Teams durch eine Kombination von Mikrolasern und Mikrolinsen ermöglicht. Diese nur wenige Mikrometer großen Bauteile ermöglichen eine genau Kontrolle der Ausbreitungsrichtung von Licht in mikroskopisch kleinen Bereichen. Die Forscher hoffen, dass eine weitere Verbesserung der Integration optischer Komponenten auf herkömmlichen Halbleiterchips schon bald die Konstruktion eines auf optischer Signalübertragung basierenden Computers ermöglicht.
Stefan Maier
