Silikonová fotonickátechnologie datové komunikace
V několika kategoriíchfotonická zařízeníkřemíkové fotonické komponenty konkurují nejlepším zařízením ve své třídě, o kterých pojednáváme níže. Možná to, co považujeme za nejtransformativnější dílooptické komunikaceje vytvoření integrovaných platforem, které integrují modulátory, detektory, vlnovody a další komponenty na stejném čipu, které spolu komunikují. V některých případech jsou v těchto platformách zahrnuty také tranzistory, což umožňuje integraci zesilovače, serializace a zpětné vazby na stejný čip. Vzhledem k nákladům na vývoj takových procesů je toto úsilí primárně zaměřeno na aplikace pro datovou komunikaci peer-to-peer. A kvůli nákladům na vývoj výrobního procesu tranzistorů se objevující shoda v této oblasti je, že z hlediska výkonu a nákladů má v dohledné budoucnosti největší smysl integrovat elektronická zařízení pomocí technologie lepení na destičce nebo čipu. úroveň.
Schopnost vyrábět čipy, které mohou počítat pomocí elektronických zařízení a provádět optickou komunikaci, má zjevnou hodnotu. Většina raných aplikací křemíkové fotoniky byla v digitálních datových komunikacích. To je způsobeno základními fyzikálními rozdíly mezi elektrony (fermiony) a fotony (bosony). Elektrony jsou skvělé pro výpočetní techniku, protože nemohou být ve stejnou dobu na stejném místě. To znamená, že spolu silně interagují. Proto je možné pomocí elektronů sestrojit rozsáhlá nelineární spínací zařízení – tranzistory.
Fotony mají různé vlastnosti: mnoho fotonů může být na stejném místě ve stejnou dobu a za velmi zvláštních okolností se navzájem neruší. To je důvod, proč je možné přenášet biliony bitů dat za sekundu jediným vláknem: neprovádí se to vytvořením datového toku s jedinou terabitovou šířkou pásma.
V mnoha částech světa je vlákno do domácnosti dominantním přístupovým paradigmatem, ačkoli to nebylo prokázáno ve Spojených státech, kde konkuruje DSL a dalším technologiím. S neustálou poptávkou po šířce pásma také neustále roste potřeba zajistit stále efektivnější přenos dat prostřednictvím optických vláken. Širokým trendem na trhu datové komunikace je, že jak se vzdálenost snižuje, cena každého segmentu dramaticky klesá, zatímco objem roste. Není divu, že úsilí o komercializaci křemíkové fotoniky soustředilo značné množství práce na velkoobjemové aplikace s krátkým dosahem, zacílení na datová centra a vysoce výkonné výpočty. Budoucí aplikace budou zahrnovat propojení mezi deskami a deskami, konektivitu krátkého dosahu v měřítku USB a nakonec možná i komunikaci mezi jádry procesoru, i když to, co se stane s aplikacemi typu core-to-core na čipu, je stále dosti spekulativní. Přestože ještě nedosáhla měřítka průmyslu CMOS, křemíková fotonika se začala stávat významným průmyslovým odvětvím.
Čas odeslání: Červenec-09-2024