インテルラボのフォトニックIC制御システム研究にMoku:Proを使用

イントロダクション

インテルラボの光子デバイス研究室の研究者は、異種統合シリコン光子集積回路（PIC）の利点を発展させ、最大限に活用するためのさまざまな最先端プロジェクトに取り組んでいます。チームメンバーは通常、高度な実験環境で新しい設計を急速に探求するため、さまざまな状況に適応するために、再構成可能でスケーラブルで、フットプリントが小さいツールが必要です。複数の統合された ロックインアンプ （図1）、 スペクトラム・アナライザ, 周波数応答アナライザ, PIDコントローラー on Moku:Proクラス最高のユーザー エクスペリエンスとともに、チームは大幅な時間の節約と複雑さの軽減を実現し、進捗を促進して成果を上げています。

課題

PIC テストに関連する特定の課題の 1 つは、システムが希望どおりに機能するように、すべてのオンチップ光位相チューナーの最適なバイアス条件を見つけることです。これは多次元スイープまたは最適化ルーチンで実現できますが、関係する位相チューナーの数が増えるにつれて、スクリプトの複雑さと計算時間が急速に大きくなります。チューナーをアナログの単機能ベンチトップ機器 (従来のロックイン アンプ、PID コントローラーなど) で制御すると、問題を回避できる可能性がありますが、多数のチューナーを扱う場合、ケーブル配線とフットプリントの点でこの方法は扱いにくくなります。さらに、これらの従来の機器には最新のユーザー インターフェイスがないため、フォトニック IC 制御に取り組む際に新しい研究者に知識を伝達することが困難になります。

ソリューション

Moku:Proが提供する高度な機能、機器仕様、再構成可能性により、Intel Labsの研究者は2つのロックインアンプと2つのPIDコントローラーを同時に利用することができます。 マルチインストゥルメントモード （図2）。この柔軟性により、機器全体の設置面積が大幅に削減され、必要な配線も削減されます。Moku:Proは10Vppのアナログ出力範囲を提供するため、高電圧を伴う実験で外部増幅が不要になります。高精度フロントエンドは、高解像度で優れた信号明瞭性を保証します。研究者たちはまた、デバイスの直感的なグラフィカルユーザーインターフェースも高く評価しています。このインターフェースは理解しやすく、使いやすく、便利なブロックダイアグラムを提供することで、実験全体を通してシステムレベルの理解を深めることができます。実験間でマルチインストゥルメントモードの設定を保存および読み込む機能により、タイムラインが最適化され、チームメンバー間での効率的な知識伝達が可能になりました。今後、チームは、 Mokuクラウドコンパイル 展開前に制御アルゴリズムのプロトタイプを作成できます。これにより、制御アルゴリズムのプロトタイプを作成し、それを Moku:Pro FPGA に展開して、リアルタイムのクローズドループ システムレベルの特性評価を行うことができます。

結果

Moku:Pro のおかげで、Intel Labs の研究者は、フォトニック IC 制御システムの高度な実験プロジェクト全体のワークフローを大幅に合理化できました。「多次元スイープを使用する場合、収束に数百のステップが必要ですが、Moku:Pro を使用すると、わずか数回の反復で収束できます」と、Intel Labs のフォトニクス研究科学者である Guan-lin Su 博士は述べています。1 つのデバイスで複数の機器が提供されるため、実験のセットアップがより速く、より効率的になりました。

結論

Moku:Proは、Intel Labsにおいて、制御ループのチューニングをより簡単かつ迅速に行うことで、実験の最適化と時間短縮を最大限に実現します。チームはまた、複雑なDUTに対して2つ以上のロックインを使用できる利点や、異なるマルチインストゥルメントモード構成を別々のファイルに保存して複数のユーザー間でシームレスに転送できる機能も活用し、開発期間を短縮しています。研究が進むにつれて、Moku Cloud Compileを統合することで、より迅速で機敏なプロトタイピングと設計が可能になります。Moku:Proの詳細については、お問い合わせください。 営業.

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