Tavoitteena optinen FPGA-piiri

Politècnica de Valencian (UPV) tutkijat tuovat esille ensimmäiset eri tarkoituksiin sopivat ohjelmoitavat optiset sirupiirit.

Optisia siruja tai prosessoreita käytetään joka paikassa biolääketieteen laitteista televerkkoihin. Ne ovat kuitenkin enemmän ASIC-tyyppisiä eli valmistettu jokaisen tehtävään erikseen, mikä pitää tuotantokustannukset korkeina ja alan hajanaisena.

UPV:n tutkijat ovat suunnittelemassa laboratoriossaan yleistä optista sirua, joka voidaan ohjelmoida tarvittaessa suorittamaan mikä tahansa määrä toimintoja.

Kyseessä olisi nykyisten FPGA-piirien mukainen eri tarkoituksiin helposti muokattavissa oleva piiriratkaisu.

UPV:n tutkijat ehdottivat konseptia jo kolme vuotta sitten soveltamalla valoa hidastavia tekniikoita mikroaaltofotoniikkaan, jonka he silloin arvelivat avaavan ovia useita toimintoja integroivalle optiselle sirulle joskus tulevaisuudessa.

Nyt tutkijaryhmä, jota johti professori José Capmany UPV Institute of Telecommunications and Multimedia Applicationsista (iTeam) ovat määrittelemässä alkuun sirua, joka voidaan ohjelmoida tuottamaan kaksi tehtävää: suodatin ja välitön taajuuden mittaus.

Materiaalina he käyttävä indiumfosfidia ja he odottavat suunnittelevansa vuoden loppuun mennessä siruja, jotka sisältävät viidestä kuuteen toimintoa.

Capmany korostaa saavutuksen merkitystä: "Tämä ensimmäinen askel kohti täydellistä uudistamista televiestinnän alalla. Sitten kun ohjelmoitava optinen siru on saatavilla markkinoilla, näiden sirujen tuotantokustannukset laskevat räjähdysmäisesti.

Taloudellisien etujen lisäksi, ohjelmoitava siru tuo tullessaan merkittävää tehokkuutta myös laitesuunnitteluun kun samaa laitealustaa voi käyttää useammankin erilaisen toiminnon toteuttamiseen.

Aihetta tutkitaan useissa muissakin yliopistoissa ja Nature Photonics –lehdessä löytyy aihetta syventävä Birth of the programmable optical chip -artikkeli.