В современных электронных интегральных схемах диод играет ключевую роль в работе транзисторов, обеспечивая усиление сигналов. Аналогичную функцию в кремниевых фотонных интегральных схемах выполняют оптические усилители и изоляторы, которые обеспечивают направленное распространение света и защиту оптических сигналов. В перспективе оптические изоляторы станут фундаментальными компонентами фотонных микросхем, аналогично оптическим диодам.
Оптические изоляторы применяются в центрах обработки данных, передающих модулях, а также в новых технологиях — таких как Co-Packaged Optics, оптические нейронные сети, квантовые чипы и LiDAR для автономных автомобилей. Они обеспечивают стабильность лазерных источников, предотвращая обратное отражение и потери сигнала.
Компания PhotoniSol объявила о создании монолитных интегральных оптических изоляторов, изготовленных с использованием магнитооптических пленок, нанесённых распылением на кремниевые волноводы. Эта технология совместима с существующими КМОП-процессами, что позволяет выпускать устройства в масштабах промышленного производства. Ранее попытки создать такие изоляторы сталкивались с высокими оптическими потерями, превышающими 15 дБ, из-за особенностей тонких кремниевых слоёв.
Новое решение PhotoniSol использует толстые кремниевые волноводы и магнитооптическое покрытие, что значительно снижает потери и улучшает интеграцию в фотонные интегральные схемы. Это открывает путь к масштабному применению оптических изоляторов в высокоинтегрированных фотонных чипах, необходимых для современных оптоэлектронных систем и высокоскоростной передачи данных.
