IDF: Intel demonstriert erstmals optischen Schalter

Auf dem IDF hat Intel erstmals einen Hybridchip auf Silizium-Basis gezeigt, der durch Anlegen einer Spannung einen Laserstrahl moduliert. Dies ist ein entscheidender Schritt hin zu optischen Computern.

Bislang ist es kaum möglich, einen Laserstrahl mit einem elektronischen Bauteil zu beeinflussen. Für die Datenübertragung etwa wird die Information zunächst elektronisch aufbereitet und eine Laserdiode am Anfang einer Glasfaser entsprechend angesteuert. Am Ende der Faser wandelt ein Empfänger das Licht wieder in elektrische Signale um, die dann weiter bearbeitet werden können. Eine direkte Beeinflussung des Laserstrahls, Voraussetzung für optische Computer, ist bislang für die Datenverarbeitung nicht praktikabel.

Auf der Eröffnungs-Keynote des IDF präsentierte Intel nun erstmals einen Silicon Based Optical Modulator, der einen kontinuierlichen Laserstrahl nachträglich schalten konnte. Bei der Demonstration wurde so ein Bild von CTO Pat Gelsinger auf einen konstanten Laserstrahl aufmoduliert und über eine fünf Kilometer lange Glasfaser übertragen.

Interferenz: Verschiebt man die Phasenlage eines Teilstrahls, kann man das Ausgangssignal zwischen Null und 100 Prozent modulieren.

Der Modulator auf Silizium-Basis teilt den eingehenden Laserstrahl zunächst in zwei Hälften. Durch das Anlegen einer Spannung verändern sich die optischen Eigenschaften des Siliziums. Dadurch lässt sich der optische Weg eines Teilstrahls beeinflussen. Mischt man nun die beiden Teilstrahlen am Ausgang wieder zusammen, erhält man je nach Phasenlage eine konstruktive oder destruktive Interferenz. Die angelegte Spannung steuert so die Stärke des Ausgangssignals zwischen 0 und 100 Prozent.

Zukunftsträger: Der Silicon Based Optical Modulator (gelb, Bildmitte) eröffnet vollkommen neue Wege der Datenverarbeitung.

Detailaufnahme: Der Modulator in voller Größe.

Noch befindet sich der Modulator in einem frühen Entwicklungsstadium. Daher ist der Weg hin zu optischen Computern noch weit. Erste Anwendungen könnten aber Hybrid-Schaltungen sein, bei denen etwa Laser verschiedener Farbe gleichzeitig dieselbe Faser nutzen, wodurch die Datentransferrate verdoppelt wird.

Aufbauhilfe: Der Modulator vereinfacht den Aufbau von Mehrfarbsystemen.

Ein weiteres Einsatzgebiet, das in nicht allzu weiter Ferne erreichbar ist, könnten optische Switches in Netzwerken sein. Bislang enthalten Switches in rein optischen Netzwerken meist ein Array von Miniaturspiegeln, die mechanisch verstellt werden und dadurch die Pakete routen. Mit einem ungleich schnelleren optischen Modulator ständen den Entwicklern dieser Switches vollkommen neue Möglichkeiten zur Verfügung. (ala)