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Design and optimization of VCSEL-based optical interconnects on package.

机译：封装上基于VCSEL的光互连的设计和优化。

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摘要

Electrical and optical interconnects are the foremost technologies for guided-wave digital communication. Electrical interconnects represent the current interface between logic and memory primitives inside computational systems, but optical interconnects serve as a viable alternative technology, owing their recent popularity to increasing bandwidth constraints put on interconnects in the telecommunications industry and within computer architectures. Our goal is to optimize the design of lightwave technology for use in optical interconnects using computer simulation models and verification by empirical measurements.;Herein we take the approach of using vertical cavity surface emitting lasers (VCSELs) as light sources and planar printed lightwave circuits (PLCs) as waveguiding circuits on package. First we examined the methodologies currently used to couple light into optical interconnects using numerical simulations. By comparing different physical characteristics of materials and devices, we hope to identify the best candidates for use with optical interconnects.;Using commercially available software, we performed multiple computer simulations in an attempt to resolve the difficulties with material choice and light source to waveguide coupling. We also experimentally characterized and evaluated a test PLC sample composed of a Siloxane derivative provided by Endicott Interconnect. We determined that the given structure did not perform as expected as to be considered a viable candidate for optical interconnects, yet our sample was an early test structure. Finally, we provide an overview of the present state of research and offer perspectives on future directions.
机译：电气和光学互连是导波数字通信的最重要技术。电气互连代表了计算系统内部逻辑和存储原语之间的当前接口，但是光学互连是一种可行的替代技术，这是由于它们最近在电信行业和计算机体系结构中对互连施加的带宽限制越来越普遍。我们的目标是使用计算机仿真模型并通过经验测量来验证光波技术的设计，以用于光学互连中;在此，我们采用垂直腔表面发射激光器（VCSEL）作为光源和平面印刷光波电路的方法（ PLC）作为封装上的波导电路。首先，我们使用数值模拟研究了当前用于将光耦合到光学互连中的方法。通过比较材料和设备的不同物理特性，我们希望找到最适合用于光学互连的材料。；使用市售软件，我们进行了多次计算机仿真，以试图解决材料选择和光源到波导耦合的困难。 。我们还通过实验表征和评估了由Endicott Interconnect提供的硅氧烷衍生物组成的测试PLC样品。我们确定给定的结构不如预期的那样可行，因为它被认为是光学互连的可行候选者，但是我们的样本是早期的测试结构。最后，我们概述了研究的现状，并就未来的发展方向提出了看法。

著录项

  • 作者

    Terranova, Brandon.;

  • 作者单位

    State University of New York at Binghamton.;

  • 授予单位 State University of New York at Binghamton.;
  • 学科 Engineering Electronics and Electrical.;Physics Optics.;Engineering Materials Science.
  • 学位 M.S.
  • 年度 2009
  • 页码 154 p.
  • 总页数 154
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类 无线电电子学、电信技术;光学;工程材料学;
  • 关键词

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