Silicon Photonics for Inter/Intra-Chip Wireless Communication Using RF On-Chip Antennas
Notice bibliographique
Résumé
This study experimentally demonstrates both inter-chip and intra-chip RF transmission for short-range microwave communication using on-chip antennas, implemented on a silicon photonic platform. The unification of antenna with photonic integrated circuits (PICs) reduces system loss for high data rate communication by eliminating parasitics. We designed, fabricated, and measured two antenna topologies (blade and triangular) for intra-chip communication and one (meander antenna) for both inter-chip as well as intra-chip communication. The three on-chip antenna topologies have resonance at 15.7 GHz, 13.2 GHz, and 12.6 GHz, and maximum transmission coefficient (S21) value above -30 dB for all antennas. Their operation is further validated by low return loss value (S11 ≤ -20 dB), indicating strong impedance matching with minimal power reflection. The intra-chip RF data transmission has been confirmed with bit- error-rate (BER) measurements of below 10-9 up to a data rate of 4 Gbps. We have also performed inter-chip communication between two on-chip antennas separated by a distance of upto 18 mm and accomplished 4 Gbps transmission with BER < 10-9. Our findings indicate that on-chip antennas integrated onto silicon photonic chips provides a seamless conversion between electrical and optical signals. This integration enables various on-chip RF wireless applications such as chip-to-chip and off-chip communication, along with wireless sensing off-chip. Furthermore, the incorporation of an integrated antenna facilitates the realization of integrated RF photodetector-antenna emitters on a silicon photonic chip, thereby significantly reducing size, weight, area, and power requirements.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».