Silicijev fotonskipodatkovno komunikacijsko tehnologijo
V več kategorijahfotonske naprave, so silicijeve fotonske komponente konkurenčne napravam, ki so najboljše v svojem razredu, o katerih razpravljamo spodaj. Morda delo, za katerega menimo, da je najbolj transformativnooptične komunikacijeje ustvarjanje integriranih platform, ki integrirajo modulatorje, detektorje, valovode in druge komponente na istem čipu, ki komunicirajo med seboj. V nekaterih primerih so v te platforme vključeni tudi tranzistorji, kar omogoča, da so ojačevalnik, serializacija in povratne informacije integrirani na istem čipu. Zaradi stroškov razvoja takih procesov je to prizadevanje usmerjeno predvsem v aplikacije za podatkovno komunikacijo enakovrednih. In zaradi stroškov razvoja postopka izdelave tranzistorjev se pojavlja soglasje na tem področju, da je z vidika zmogljivosti in stroškov najbolj smiselno v bližnji prihodnosti integrirati elektronske naprave s tehnologijo lepljenja na rezini ali čipu. raven.
Obstaja očitna vrednost v tem, da lahko izdelamo čipe, ki lahko računajo z uporabo elektronskih naprav in izvajajo optično komunikacijo. Večina zgodnjih aplikacij silicijeve fotonike je bila v digitalnih podatkovnih komunikacijah. To poganjajo temeljne fizikalne razlike med elektroni (fermioni) in fotoni (bozoni). Elektroni so odlični za računalništvo, ker ne moreta biti na istem mestu ob istem času. To pomeni, da močno vplivajo drug na drugega. Zato je mogoče uporabiti elektrone za izdelavo velikih nelinearnih preklopnih naprav - tranzistorjev.
Fotoni imajo različne lastnosti: veliko fotonov je lahko na istem mestu ob istem času in v zelo posebnih okoliščinah ne motijo drug drugega. Zato je mogoče prenesti trilijone bitov podatkov na sekundo prek enega samega vlakna: tega ni mogoče storiti z ustvarjanjem podatkovnega toka z eno terabitno pasovno širino.
V mnogih delih sveta so optična vlakna do doma prevladujoča paradigma dostopa, čeprav to ni bilo dokazano v Združenih državah, kjer tekmuje z DSL in drugimi tehnologijami. S stalnim povpraševanjem po pasovni širini vztrajno narašča tudi potreba po vse bolj učinkovitem prenosu podatkov prek optičnih vlaken. Splošni trend na trgu podatkovnih komunikacij je, da ko se razdalja zmanjša, se cena vsakega segmenta dramatično zmanjša, medtem ko se obseg poveča. Ni presenetljivo, da so prizadevanja za komercializacijo silicijeve fotonike veliko dela osredotočila na aplikacije velikega obsega in kratkega dosega, usmerjene v podatkovne centre in visoko zmogljivo računalništvo. Prihodnje aplikacije bodo vključevale povezavo med ploščami, USB-razmerje kratkega dosega in morda celo CPU komunikacijo med jedri in jedri sčasoma, čeprav je, kaj se bo zgodilo z aplikacijami od jedra do jedra na čipu, še vedno precej špekulativno. Čeprav še ni dosegla obsega industrije CMOS, je silicijeva fotonika začela postajati pomembna industrija.
Čas objave: 9. julij 2024