Penyelidik dari ETH Zurich telah menghasilkan cip ultrafast yang akan digunakan untuk menukar isyarat elektronik pantas terus menjadi isyarat cahaya ultrafast tanpa kehilangan kualiti isyarat. Ini adalah kali pertama elemen elektronik dan cahaya digabungkan pada cip yang sama. Eksperimen ini dilakukan dengan kerjasama rakan-rakan di Jerman, AS, Israel, dan Yunani. Ini adalah batu loncatan dari segi teknikal kerana pada masa ini, elemen-elemen ini harus dibuat pada cip yang berasingan dan kemudian disambungkan dengan wayar.
Apabila isyarat elektronik diubah menjadi isyarat cahaya menggunakan cip yang berasingan, jumlah kualiti isyarat menurun dan kelajuan penghantaran data menggunakan cahaya juga terhambat. Namun, ini tidak berlaku dengan cip plasmonik baru yang disertakan dengan modulator, komponen pada cip yang menghasilkan cahaya dengan intensiti tertentu dengan menukar isyarat elektrik menjadi gelombang cahaya. Ukuran kecil modulator memastikan tidak ada kehilangan kualitas dan intensitas dalam proses penukaran, dan cahaya, tetapi data dihantar dengan cepat. Kombinasi elektronik dan plasmonik pada satu cip menjadikan penguatan isyarat cahaya mungkin dan memastikan penghantaran data lebih cepat.
Komponen elektronik dan fotonik diletakkan rapat di atas satu sama lain, seperti dua lapisan, dan langsung diletakkan di atas cip menggunakan "on-chip vias" untuk menjadikannya sekerap mungkin. Lapisan elektronik dan fotonik ini memendekkan laluan penghantaran dan mengurangkan kerugian dari segi kualiti isyarat. Pendekatan ini tepat disebut "penggabungan monolitik" kerana elektronik dan fotonik dilaksanakan pada satu substrat tunggal. Lapisan fotonik pada cip mengandungi modulator intensiti plasmonik yang membantu menukar isyarat elektrik menjadi optik yang lebih pantas kerana struktur logam yang menyalurkan cahaya untuk mencapai kelajuan yang lebih tinggi.
Empat isyarat input berkelajuan rendah digabungkan dan diperkuat untuk membentuk isyarat elektrik berkelajuan tinggi yang kemudian diubah menjadi isyarat optik berkelajuan tinggi. Proses ini dikenali sebagai "multiplexing 4: 1" yang buat pertama kalinya membuat penghantaran data pada cip monolitik dengan kecepatan lebih dari 100 gigabit sesaatmungkin. Kelajuan tinggi dicapai dengan menggabungkan plasmonik dengan elektronik CMOS klasik dan teknologi BiCMOS yang lebih pantas. Selain itu, bahan elektro-optik yang stabil pada suhu baru dari University of Washington dan pandangan dari projek Horizon 2020 PLASMOfab dan plaCMOS juga digunakan. Para penyelidik yakin bahawa cip ultrafast ini akan cepat membuka jalan untuk penghantaran data yang pantas dalam rangkaian komunikasi optik masa depan.