Aplicaciones innovadoras de una fuente de luz basada en germanio

El IoT promete revolucionar la forma en que nos comunicamos utilizando una red global de sensores, con un crecimiento exponencial de las necesidades de comunicación en los centros de datos.

Para los centros de datos globales, la computación en la nube y la fibra hasta el hogar (FTTH), existe un fuerte deseo de habilitar fuentes de luz monolíticas integradas en chips fotónicos de silicio, pero para aplicaciones interconectadas ópticamente, tenemos que superar requisitos de energía severos.

La principal ventaja de utilizar interconexiones ópticas en lugar de cableado metálico es la reducción de potencia, además de mayores velocidades de datos. Se requieren eficiencias cuánticas tan altas como las de los láseres III-V para ser reemplazadas por un germanio basado en láseres.

Si en el futuro se desarrollara un láser de germanio que pudiera funcionar a una velocidad muy alta, es decir, al menos a 10 Gbps e idealmente a más de 25 Gbps, sería posible realizar una modulación directa sin utilizar un modulador. En este caso, no sería necesario el consumo de energía estimado para el modulador, lo que relajaría ligeramente los requisitos de eficiencia cuántica.

Existen muchas otras posibles aplicaciones para las fuentes de luz basadas en germanio, como las redes de área local (LAN) de automoción o la biodetección.

Para estas aplicaciones, siempre que la eficiencia cuántica de los LED basados en Ge sea razonable, es posible que no sea necesario el funcionamiento con láser. Por ejemplo, los LED se utilizan para redes LAN en automóviles debido a las velocidades de datos relativamente lentas de aproximadamente 25 Mbps. Las ventajas de utilizar fuentes de luz basadas en Ge serían el costo y la capacidad de integración mediante procesos CMOS.