Technologie křemíkové fotoniky
S postupným zmenšováním výrobního procesu čipu se různé efekty způsobené propojením stávají důležitým faktorem ovlivňujícím výkon čipu. Propojení čipů je jedním ze současných technických úzkých míst a technologie optoelektroniky na bázi křemíku by tento problém mohla vyřešit. Technologie křemíkové fotoniky je...optická komunikacetechnologie, která k přenosu dat využívá laserový paprsek místo elektronického polovodičového signálu. Jedná se o technologii nové generace založenou na křemíku a substrátových materiálech na bázi křemíku a využívá stávající CMOS proces pro...optické zařízenívývoj a integrace. Jeho největší výhodou je velmi vysoká přenosová rychlost, která může zvýšit rychlost přenosu dat mezi jádry procesoru až 100krát nebo vícekrát, a také velmi vysoká energetická účinnost, takže je považován za novou generaci polovodičové technologie.
Historicky se křemíková fotonika vyvíjela na SOI, ale SOI destičky jsou drahé a ne nutně nejlepší materiál pro všechny různé fotonické funkce. Zároveň se s rostoucími datovými rychlostmi stává vysokorychlostní modulace na křemíkových materiálech úzkým hrdlem, a proto byla vyvinuta řada nových materiálů, jako jsou LNO filmy, InP, BTO, polymery a plazmové materiály, aby se dosáhlo vyššího výkonu.
Velký potenciál křemíkové fotoniky spočívá v integraci více funkcí do jednoho pouzdra a výrobě většiny nebo všech z nich jako součásti jednoho čipu nebo sady čipů s využitím stejných výrobních zařízení, která se používají k výrobě pokročilých mikroelektronických zařízení (viz obrázek 3). Tím se radikálně sníží náklady na přenos dat.optická vláknaa vytvářet příležitosti pro řadu radikálně nových aplikací vfotonika, což umožňuje konstrukci vysoce složitých systémů za velmi nízké náklady.
Pro komplexní křemíkové fotonické systémy se objevuje mnoho aplikací, nejběžnějšími jsou datová komunikace. Patří sem vysokopásmová digitální komunikace pro aplikace na krátkou vzdálenost, komplexní modulační schémata pro aplikace na dlouhé vzdálenosti a koherentní komunikace. Kromě datové komunikace se zkoumá velké množství nových aplikací této technologie jak v podnikání, tak i v akademické sféře. Mezi tyto aplikace patří: nanofotonika (nanooptomechanika) a fyzika kondenzovaných látek, biosenzory, nelineární optika, systémy LiDAR, optické gyroskopy, integrované rádiové technologie (RF).optoelektronika, integrované rádiové transceivery, koherentní komunikace, novésvětelné zdroje, laserová redukce šumu, plynové senzory, integrovaná fotonika s velmi dlouhými vlnovými délkami, vysokorychlostní a mikrovlnné zpracování signálů atd. Mezi obzvláště slibné oblasti patří biosenzory, zobrazování, lidar, inerciální snímání, hybridní fotonicko-radiofrekvenční integrované obvody (RFic) a zpracování signálů.
Čas zveřejnění: 2. července 2024