بررسي و مقايسه پارامترهاي اتصالات نوري با اتصالات الكتريكي در مدولاتورها و آشكارسازهاي نوري درون تراشه

Survey & Comparison of the Parameters of Optical Interconnects & Electrical Interconnections in Modulators & Photodetectors on chip

در اين مقاله دو نوع سيستم اتصالات الكتريكي به صورت خط انتقال نزديك به سرعت نور و اتصالات نوري درون تراشه را براي پارامترهاي مهم تاخير و توان مصرفي بر حسب طول اتصالات در گره تكنولوژي 22 نانومتر CMOS را مقايسه مي‌كنيم و طول بحراني را براي پارامترهاي تاخير و توان مصرفي بدست مي‌آوريم. با اين مقايسه مي‌توان مشاهده كرد كه تاخير در سيستم اتصالات الكتريكي با روش خط انتقال نزديك به سرعت نور حتي در طول‌هاي بزرگ و خارج از تراشه مي‌تواند كمتر از اتصالات نوري باشد، اما توان مصرفي در اتصالات نوري درون تراشه در طول‌هاي بزرگتر از طول بحراني كمتر از اتصالات الكتريكي حتي در حالت بهينه توان است. همچنين با مقايسه پارامترهاي مختلف انواع ساختارهاي مدولاتورهاي الكتروشكست (تزريق بار و تخليه بار) و انواع مدولاتورهاي الكتروجذب و همچنين با مقايسه پارامترهاي انواع آشكارسازهاي نوري بهترين پيشنهاد براي مدولاتور و آشكارساز نوري براي كار درون تراشه را معرفي مي‌كنيم.

In the paper, we compare two types of systems of Electrical Interconnect (EI) as Near Speed of Light (NSOLT) and Optical Interconnect (OI) on chip for important parameters of delay and power consumption in terms of length interconnection in 22nm CMOS node technology and we obtain critical length for the delay & power consumption parameters. By this comparison, it can be seen that the delay in electrical interconnection system by the near speed of light transmission line method can be less than the optical interconnection, but the power consumption in the optical interconnection on chip at lengths greater than the critical length is less than electrical interconnection even at efficiency power. We also present the best suggestion for optical modulator & photodetector for working on-chip by comparison the different parameters of the types of electro-refractive modulators (carrier injection, carrier depletion) and the types of electro-absorptive modulators as well as comparing the parameters of different types of photodetectors.