Дослідники з ETH Цюріх придумали надшвидкий чіп, який буде використовуватися для перетворення швидких електронних сигналів безпосередньо в надшвидкі світлові сигнали без втрати якості сигналу. Це вперше в історії поєднання електронних та світлових елементів на одному чіпі. Експеримент проводився у співпраці з партнерами з Німеччини, США, Ізраїлю та Греції. Це технічний термін, оскільки в даний час ці елементи повинні виготовлятися на окремих мікросхемах, а потім з'єднуватися дротами.
Коли електронні сигнали перетворюються у світлові, використовуючи окремі мікросхеми, кількість сигналу зменшується, а швидкість передачі даних із використанням світла також ускладнюється. Однак це не так у випадку з новим плазмонічним чіпом, що постачається з модулятором, компонентом на мікросхемі, який генерує світло заданої інтенсивності, перетворюючи електричні сигнали у світлові хвилі. Невеликі розміри модулятора гарантують відсутність втрати якості та інтенсивності в процесі перетворення, а світло, швидше, дані передаються швидко. Поєднання електроніки та плазмоніки на одному мікросхемі робить можливим посилення світлових сигналів та забезпечує швидшу передачу даних.
Електронні та фотонні компоненти розміщені щільно один на одному, як два шари, і розміщуються безпосередньо на мікросхемі за допомогою “вбудованих мікросхем”, щоб зробити його максимально компактним. Це нашарування електроніки та фотоніки скорочує шляхи передачі та зменшує втрати щодо якості сигналу. Цей підхід доречно називають «монолітною коінтеграцією», оскільки електроніка та фотоніка реалізовані на одній підкладці. Фотонний шар на мікросхемі містить плазмонічний модулятор інтенсивності, який допомагає перетворювати електричні сигнали в ще більш швидкі оптичні через металеві конструкції, які направляють світло для досягнення більш високих швидкостей.
Чотири вхідні сигнали з нижчою швидкістю об'єднуються та посилюються, утворюючи високошвидкісний електричний сигнал, який потім перетворюється у високошвидкісний оптичний сигнал. Цей процес відомий як "мультиплексування 4: 1", який вперше здійснив передачу даних на монолітній мікросхемі зі швидкістю понад 100 гігабіт в секундуможливо. Висока швидкість була досягнута завдяки поєднанню плазмоніки з класичною електронікою CMOS та ще більш швидкою технологією BiCMOS. Крім того, також використовувались новий термостабільний електрооптичний матеріал Вашингтонського університету та ідеї проектів Horizon 2020 PLASMOfab та plaCMOS. Дослідники впевнені, що цей надшвидкий чіп швидко відкриє шлях для швидкої передачі даних в оптичних мережах зв'язку майбутнього.