En los circuitos integrados , las interconexiones ópticas se refieren a cualquier sistema de transmisión de señales de una parte de un circuito integrado a otra mediante luz. Las interconexiones ópticas han sido objeto de estudio debido a la alta latencia y el consumo de energía que incurren en las interconexiones metálicas convencionales al transmitir señales eléctricas a largas distancias, como en las interconexiones clasificadas como interconexiones globales . La Hoja de Ruta Tecnológica Internacional para Semiconductores (ITRS) ha destacado el escalamiento de las interconexiones como un problema para la industria de los semiconductores.
En las interconexiones eléctricas, las señales no lineales (por ejemplo, señales digitales) se transmiten convencionalmente mediante cables de cobre, y todos estos cables eléctricos tienen resistencia y capacitancia que limitan severamente el tiempo de subida de las señales cuando se reduce la dimensión de los cables. Las soluciones ópticas se utilizan para transmitir señales a largas distancias para sustituir la interconexión entre matrices dentro del paquete de circuito integrado (IC).
Para controlar adecuadamente las señales ópticas dentro del pequeño paquete de circuitos integrados, se puede utilizar la tecnología de sistemas microelectromecánicos (MEMS) para integrar los componentes ópticos (es decir, guías de ondas ópticas , fibras ópticas , lentes , espejos , actuadores ópticos , sensores ópticos, etc.) y el piezas electrónicas juntas de manera efectiva.
Los cables metálicos físicos convencionales poseen resistencia y capacitancia , lo que limita el tiempo de subida de las señales. Los bits de información se superpondrán entre sí cuando la frecuencia de la señal aumente a un cierto nivel. [1]
Las interconexiones ópticas pueden proporcionar beneficios sobre los cables metálicos convencionales que incluyen: [1]
Sin embargo, todavía existen muchos desafíos técnicos en la implementación de interconexiones ópticas densas a chips CMOS de silicio. Estos desafíos se enumeran a continuación: [2]