Vědci z ETH Curych přišli s ultrarychlým čipem, který se použije pro převod rychlých elektronických signálů přímo na ultrarychlé světelné signály bez ztráty kvality signálu. Je to vůbec poprvé, co byly elektronické a světelné prvky kombinovány na stejném čipu. Experiment byl proveden ve spolupráci s partnery v Německu, USA, Izraeli a Řecku. Toto je odrazový můstek z technického hlediska, protože v současné době je nutné tyto prvky vyrábět na samostatných čipech a poté je spojovat pomocí drátů.
Když se elektronické signály převádějí na světelné signály pomocí samostatných čipů, snižuje se kvalita signálu a rychlost přenosu dat pomocí světla je také omezována. To však není případ nového plazmonického čipu, který je dodáván s modulátorem, komponentou na čipu, která generuje světlo dané intenzity přeměnou elektrických signálů na světelné vlny. Malá velikost modulátoru zajišťuje, že nedojde ke ztrátě kvality a intenzity procesu převodu a světla, spíše k rychlému přenosu dat. Kombinace elektroniky a plasmoniky na jediném čipu umožňuje zesílení světelných signálů a zajišťuje rychlejší přenos dat.
Elektronické a fotonické komponenty jsou umístěny těsně na sobě, jako dvě vrstvy, a jsou přímo umístěny na čip pomocí „průchodů na čipu“, aby byl co nejkompaktnější. Toto vrstvení elektroniky a fotoniky zkracuje přenosové cesty a snižuje ztráty z hlediska kvality signálu. Tento přístup se výstižně nazývá „monolitická kointegrace“, protože elektronika a fotonika jsou implementovány na jednom jediném substrátu. Fotonická vrstva na čipu obsahuje modulátor plazmatické intenzity, který pomáhá převádět elektrické signály na ještě rychlejší optické díky kovovým strukturám, které směrují světlo k dosažení vyšších rychlostí.
Čtyři vstupní signály s nízkou rychlostí jsou spojeny a zesíleny, aby vytvořily vysokorychlostní elektrický signál, který je poté převeden na vysokorychlostní optický signál. Tento proces je známý jako „multiplexování 4: 1“, který poprvé umožnil přenos dat na monolitickém čipu rychlostí přes 100 gigabitů za sekundumožný. Vysoké rychlosti bylo dosaženo kombinací plazmoniky s klasickou elektronikou CMOS a ještě rychlejší technologií BiCMOS. Kromě toho byl použit také nový teplotně stabilní elektrooptický materiál z Washingtonské univerzity a poznatky z projektů Horizon 2020 PLASMOfab a plaCMOS. Vědci jsou přesvědčeni, že tento ultrarychlý čip rychle připraví cestu pro rychlý přenos dat v optických komunikačních sítích budoucnosti.