Il progetto GrapHICS esplora la tecnologia a basso costo e a basso budget termico del silicio amorfo idrogenato (a-Si:H) insieme alle eccellenti proprietà elettro-ottiche del grafene (Gr) per dimostrare una nuova piattaforma fotonica che può essere realizzata con processi CMOS. Il dispositivo dimostratore è un router attivo MxN destinato a sostituire gli splitter passivi utilizzati oggi nelle reti ottiche passive (PON). Aumenterà la flessibilità e la scalabilità della progettazione della rete, offrendo al contempo vantaggi in termini di costo, funzionalità e consumo energetico.
GrapHICS fa parte dello Spoke 1 – Pervasive and Photonic Network Technologies and Infrastructures
- Conoscere le principali tecnologie e i parametri di processo utilizzati per depositare silicio amorfo idrogenato. In particolare, è stato condotto uno studio approfondito sugli effetti della deposizione di a-Si:H sul grafene (Gr) utilizzando la tecnica PECVD. L'obiettivo principale è quello di capire come questo processo alteri le proprietà del grafene.
- Sviluppo di una soluzione per implementare l'architettura power-over-the-fiber. È stato scelto e caratterizzato un fotodiodo ad ampia larghezza di banda ottica ed è stato progettato, realizzato e testato un circuito convertitore dc-dc ad alta efficienza, che dovrebbe essere in grado di fornire fino a 30 mW di potenza.
- Studio di diversi dispositivi per realizzare la commutazione spaziale della luce, al fine di selezionare quello più affidabile e a bassa potenza. Finora sono stati presi in considerazione risonatori a microring, con configurazioni parallele e seriali, strutture di interferenza multimodali, commutatori ottici digitali basati su Y-splitter adiabatici. Recentemente è stato avviato uno studio volto a simulare l'integrazione di strati di grafene come materiale attivo per indurre la commutazione. Infine, l'effetto plasma-ottico è stato caratterizzato per la prima volta in a-SiC, osservando lo spostamento della frequenza di risonanza in un risonatore ad anello largo 30 um sotto illuminazione.
- Progettazione di guide d'onda a-Si/c-Si a sezione larga, monomodali e indipendenti dalla polarizzazione.
La modulazione termo-ottica dinamica è stata dimostrata a una frequenza di commutazione di 10 kHz con tempi di salita e discesa rispettivamente di 16 e 13 us. L'effetto plasma-ottico è stato caratterizzato anche in a-SiC:H.
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PI del progetto: Francesco Giuseppe Della Corte
Proposte di collaborazione:
Il progetto è aperto a collaborazioni sui seguenti temi:
- Architetture di rete ottiche verdi.
- Nuovi materiali e nuovi circuiti integrati fotonici per le comunicazioni dati.
- Modellazione del livello fisico e scalabilità della capacità nei sistemi di comunicazione ottica.
È possibile avanzare proposte di collaborazione sul progetto contattando il PI del progetto.
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