ระบบไมโครเวฟโฟโตนิกหลายระบบสร้างขึ้นจากส่วนประกอบที่แยกจากกันและเส้นทางใยแก้วนำแสงที่ยาว อย่างไรก็ตาม ข้อกำหนดด้านต้นทุน ขนาด การใช้พลังงาน และปริมาณการผลิตของเครือข่ายขั้นสูงเรียกร้องให้ระบบไมโครเวฟโฟโตนิกรุ่นใหม่ทำงานบนชิป ตัวกรองโฟโตนิกไมโครเวฟแบบบูรณาการ โดยเฉพาะในซิลิกอนเป็นที่ต้องการอย่างมาก อย่างไรก็ตาม มีความท้าทายพื้นฐาน: ตัวกรอง Narrowband ต้องการให้สัญญาณล่าช้าสำหรับระยะเวลาที่ค่อนข้างยาวซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการประมวลผล

Prof. Avi Zadok จาก Bar-Ilan University ประเทศอิสราเอล กล่าวว่า "เนื่องจากความเร็วของแสงนั้นเร็วมาก" "เราไม่มีชิปเหลือแล้วก่อนที่จะเกิดความล่าช้าที่จำเป็น ความล่าช้าที่กำหนดอาจถึง 100 นาโนวินาที ความล่าช้าดังกล่าวอาจ ดูเหมือนว่าจะสั้นเมื่อพิจารณาจากประสบการณ์ในแต่ละวัน อย่างไรก็ตาม เส้นทางแสงที่รองรับพวกมันนั้นยาวกว่า 10 เมตร เราไม่สามารถใส่เส้นทางที่ยาวเช่นนี้เป็นส่วนหนึ่งของชิปซิลิกอนได้ แม้ว่าเราจะสามารถพับหลายเมตรนั้นได้ในบางเลย์เอาต์ก็ตาม ขอบเขตของการสูญเสียพลังงานแสงที่จะไปพร้อมกับมันจะห้ามปราม "

ความล่าช้าที่ยาวนานเหล่านี้ต้องการคลื่นประเภทอื่น ซึ่งเคลื่อนที่ได้ช้ากว่ามาก ในการศึกษาที่ตีพิมพ์เมื่อเร็ว ๆ นี้ในวารสารOpticaนั้น Zadok และทีมงานของเขาจากคณะวิศวกรรมศาสตร์และสถาบันนาโนเทคโนโลยีและวัสดุขั้นสูงที่มหาวิทยาลัย Bar-Ilan และผู้ทำงานร่วมกันจากมหาวิทยาลัยฮิบรูแห่งเยรูซาเล็มและ Tower Semiconductors ได้แนะนำวิธีแก้ปัญหา พวกเขานำคลื่นแสงและอัลตราโซนิกมารวมกันเพื่อสร้างตัวกรองสัญญาณไมโครเวฟที่แคบเป็นพิเศษในวงจรรวมซิลิกอน แนวคิดนี้ให้อิสระอย่างมากในการออกแบบตัวกรอง

Moshe Katzman นักศึกษาระดับปริญญาเอกของมหาวิทยาลัย Bar-Ilan อธิบายว่า: "เราได้เรียนรู้วิธีแปลงข้อมูลที่น่าสนใจจากรูปคลื่นแสงเป็นคลื่นอัลตราโซนิก คลื่นอะคูสติกที่พื้นผิว แล้วกลับไปที่เลนส์ คลื่นเสียงบนพื้นผิวเคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่ ช้ากว่า 100,000 เราสามารถรองรับความล่าช้าที่เราต้องการซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของชิปซิลิกอนของเราภายในเวลาไม่ถึงมิลลิเมตรและมีความสูญเสียที่สมเหตุสมผลมาก "

คลื่นเสียงทำหน้าที่ในการประมวลผลข้อมูลมาเป็นเวลากว่า 60 ปีแล้ว อย่างไรก็ตาม การรวมระดับชิปกับคลื่นแสงได้พิสูจน์แล้วว่าเป็นเรื่องยาก Moshe Katzman กล่าวต่อว่า: "ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา เราได้เห็นการสาธิตครั้งสำคัญเกี่ยวกับการนำคลื่นแสงและอัลตราซาวนด์มารวมกันบนอุปกรณ์ชิป เพื่อสร้างตัวกรองโฟโตนิกไมโครเวฟที่ยอดเยี่ยม อย่างไรก็ตาม แพลตฟอร์มที่ใช้มีความเฉพาะทางมากขึ้น ส่วนหนึ่งของการอุทธรณ์ ของโซลูชันอยู่ในความเรียบง่าย การสร้างอุปกรณ์ขึ้นอยู่กับโปรโตคอลประจำของท่อนำคลื่นซิลิคอน เราไม่ได้ทำอะไรแฟนซีที่นี่" ตัวกรองที่เกิดขึ้นจริงนั้นแคบมาก: ความกว้างสเปกตรัมของพาสแบนด์ของตัวกรองคือ 5 MHz เท่านั้น

เพื่อให้เกิดตัวกรองแบบแนร์โรว์แบนด์ คลื่นเสียงของพื้นผิวที่มีข้อมูลจะถูกประทับบนคลื่นแสงที่ส่งออกไปหลายครั้ง นักศึกษาปริญญาเอก Maayan Priel อธิบายอย่างละเอียดว่า: "สัญญาณเสียงข้ามเส้นทางแสงได้ถึง 12 ครั้ง ขึ้นอยู่กับทางเลือกของเค้าโครง เหตุการณ์ดังกล่าวแต่ละเหตุการณ์จะจำลองสัญญาณที่เราสนใจบนคลื่นแสง เนื่องจากความเร็วของเสียงที่ช้า เหตุการณ์เหล่านี้ ถูกคั่นด้วยความล่าช้า ผลลัพธ์โดยรวมคือสิ่งที่ทำให้ตัวกรองทำงานได้" ในการค้นคว้าวิจัย ทีมงานรายงานการควบคุมโดยสมบูรณ์สำหรับแบบจำลองแต่ละรายการ เพื่อให้ได้คำตอบของตัวกรองตามอำเภอใจ Maayan Priel สรุปว่า: "อิสระในการออกแบบการตอบสนองของตัวกรองคือการใช้ประโยชน์สูงสุดจากแพลตฟอร์มไมโครเวฟ-โฟโตนิกที่ผสานรวมเข้าด้วยกัน"บาคาร่า สมัครบาคาร่า