Silīcija fotonisko datu komunikācijas tehnoloģija

Silīcija fotoniskaisdatu komunikācijas tehnoloģija
Vairākās kategorijāsfotoniskās ierīces, silīcija fotoniskie komponenti ir konkurētspējīgi ar labākajām ierīcēm savā klasē, kas ir aplūkotas tālāk. Varbūt tas, ko mēs uzskatām par visvairāk pārveidojošo darbuoptiskie sakariir integrētu platformu izveide, kas integrē modulatorus, detektorus, viļņvadus un citus komponentus vienā mikroshēmā, kas sazinās savā starpā. Dažos gadījumos šajās platformās ir iekļauti arī tranzistori, kas ļauj vienā mikroshēmā integrēt pastiprinātāju, serializāciju un atgriezenisko saiti. Šādu procesu izstrādes izmaksu dēļ šie centieni galvenokārt ir vērsti uz vienādranga datu komunikācijas lietojumprogrammām. Tā kā tranzistoru ražošanas procesa izstrāde ir izmaksājusi, šajā jomā veidojas vienprātība, ka no veiktspējas un izmaksu viedokļa tuvākajā nākotnē ir vissaprātīgāk integrēt elektroniskās ierīces, izmantojot līmēšanas tehnoloģiju pie plāksnītes vai mikroshēmas. līmenī.

Ir acīmredzama vērtība spējai izgatavot mikroshēmas, kas var aprēķināt, izmantojot elektroniskas ierīces, un veikt optisko saziņu. Lielākā daļa agrīno silīcija fotonikas lietojumu bija digitālajos datu sakaros. To nosaka fundamentālas fiziskās atšķirības starp elektroniem (fermioniem) un fotoniem (bozoniem). Elektroni ir lieliski piemēroti skaitļošanai, jo tie divi nevar atrasties vienā vietā vienlaikus. Tas nozīmē, ka viņi cieši mijiedarbojas viens ar otru. Tāpēc ir iespējams izmantot elektronus, lai izveidotu liela mēroga nelineāras komutācijas ierīces – tranzistorus.

Fotoniem ir dažādas īpašības: daudzi fotoni var atrasties vienā un tajā pašā vietā, un ļoti īpašos apstākļos tie netraucē viens otram. Tāpēc ir iespējams pārraidīt triljoniem bitu datu sekundē, izmantojot vienu šķiedru: to nevar izdarīt, izveidojot datu straumi ar viena terabita joslas platumu.

Daudzās pasaules daļās optiskā šķiedra uz mājām ir dominējošā piekļuves paradigma, lai gan tas nav pierādīts Amerikas Savienotajās Valstīs, kur tā konkurē ar DSL un citām tehnoloģijām. Pastāvīgi pieaugot pieprasījumam pēc joslas platuma, nepārtraukti pieaug arī nepieciešamība nodrošināt arvien efektīvāku datu pārraidi, izmantojot optisko šķiedru. Plašā tendence datu sakaru tirgū ir tāda, ka, samazinoties attālumam, katra segmenta cena krasi samazinās, bet apjoms palielinās. Nav pārsteidzoši, ka silīcija fotonikas komercializācijas centieni ir koncentrējuši ievērojamu darba apjomu uz liela apjoma, maza darbības attāluma lietojumprogrammām, kuru mērķauditorija ir datu centri un augstas veiktspējas skaitļošana. Nākotnes lietojumprogrammas ietvers plates-toboard, USB mēroga maza darbības attāluma savienojumu un, iespējams, pat CPU kodols-core komunikācija galu galā, lai gan tas, kas notiks ar kodols-core lietojumprogrammām mikroshēmā, joprojām ir diezgan spekulatīvs. Lai gan silīcija fotonika vēl nav sasniegusi CMOS nozares mērogu, tā ir sākusi kļūt par nozīmīgu nozari.