POETICS


Copackaging von Terabit-Direktdetektions- und kohärenten optischen Motoren und Schaltkreisen in Multi-Chip-Modulen für Rechenzentrumsnetzwerke und das optische 5G-Fronthaul

Projekt-ID: Dieses Projekt wird durch das Forschungs- und Innovationsprogramm Horizont 2020 der Europäischen Union unter der Fördervereinbarung Nr. 871769 gefördert.

Laufzeit: Januar 2020 - Dezember 2022

Kooperation

ICCS/NTUA (Griechenland), LioniX International (Niederlande), IMEC (Belgien), Optagon Photonics (Griechenland), PhiX (Niederlande), Mellanox Technologies (Israel), Telecom Italia (Italien)

Thema

POETICS zielt auf die Entwicklung neuartiger optischer Terabit-Motoren und optischer Schaltkreise und deren Co-Packaging mit digitalen Schaltchips ab, um Multi-Chip-Module (MCM) mit Tb/s-Kapazitäten und sehr hoher Energieeffizienz zu realisieren, die in die Roadmap der Hersteller passen. Um optische Verbindungen mit Terabit-Kapazität zu ermöglichen, ist ein Paradigmenwechsel beim Packaging erforderlich. Die elektrische Verbindungsstrecke zwischen der Optical Engine (OE) und dem digitalen Switching-Chip muss minimiert werden, indem Signalaufbereitungschips und unerwünschte Komponenten wie Sockel entfernt werden, die andernfalls erforderlich wären und unweigerlich zu einem erhöhten Stromverbrauch und einer reduzierten Signalintegrität führen würden. Außerdem muss die richtige Kombination aus photonischer und elektronischer Technologie integriert werden, um leistungsstarke, kostengünstige und energieeffiziente optische Engines zu schaffen. Dieser Ansatz hat das Potenzial, die Bandbreitenengpässe bei optischen Verbindungen zu beseitigen und das Wachstum von Gleichstromnetzen und der drahtgebundenen 5G-Infrastruktur zu ermöglichen, die in hohem Maße von ihnen abhängen.

Um diese Ziele zu erreichen, wird POETICS SiGe BiCMOS-, InP-, PolyBoard- und TriPleX-Technologien verwenden und auf hybride Integration setzen, die die Auswahl und Kombination der leistungsfähigsten Komponenten ermöglicht. Spezifische Ziele in POETICS sind:

1.  MCM mit 1,6 Tb/s OEs auf der Grundlage von 8-fachen InP-EML-Arrays (200 Gb/s pro Lane) und PolyBoard mit parallelen SMFs auf dem Niveau der PSM/DR-Spezifikation für 500 m-2 km Intra-DC-Verbindungen

2.  MCM mit 1,6 Tb/s OEs basierend auf 8-fachen InP-EML-Arrays (200 Gb/s pro Lane) und 3D PolyBoard mit Duplex-MCFs für optische 5G-Fronthaul-Anwendungen
    Optischer 3D-Benes-Switch mit geringem Stromverbrauch

3.  MCM kohärente 64 Gbaud OEs mit einer Kapazität von bis zu 600 Gb/s für DC-Interconnect-Anwendungen mit einer Reichweite von 80 - 120 km, die der 400G-ZR-Spezifikation entspricht


In POETICS stellt das Fraunhofer HHI seine InP-Technologie und PolyBoard-Plattform für die Entwicklung hybrider integrierter Schaltungen aus EML-Arrays und Phasenmodulatoren für die Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung sowie 3D-photonische Strukturen für kreuzungsfreie Schalter zur Verfügung. Ein besonderer Fokus liegt dabei auf der Untersuchung neuartiger Montagetechniken zur effizienten Kombination von aktiven und passiven Teilen der MCM.