Silicijum fotonskikomunikacijska tehnologija podataka
U nekoliko kategorijafotonski uređaji, silicijumske fotonske komponente su konkurentne najboljim uređajima u klasi, o kojima se govori u nastavku. Možda ono što smatramo najtransformativnijim radomoptičke komunikacijeje stvaranje integrisanih platformi koje integrišu modulatore, detektore, talasovode i druge komponente na istom čipu koje međusobno komuniciraju. U nekim slučajevima, tranzistori su takođe uključeni u ove platforme, što omogućava da se pojačalo, serijalizacija i povratna informacija integrišu na istom čipu. Zbog troškova razvoja takvih procesa, ovaj napor je prvenstveno usmjeren na aplikacije za međusobnu komunikaciju podataka. A zbog troškova razvoja procesa proizvodnje tranzistora, konsenzus koji se pojavljuje u ovoj oblasti je da, iz perspektive performansi i troškova, ima najviše smisla u doglednoj budućnosti integrirati elektronske uređaje primjenom tehnologije vezivanja na pločici ili čipu. nivo.
Očigledna je vrijednost u mogućnosti da se naprave čipovi koji mogu računati pomoću elektronskih uređaja i obavljati optičku komunikaciju. Većina ranih primjena silicijumske fotonike bila je u digitalnoj komunikaciji podataka. Ovo je vođeno fundamentalnim fizičkim razlikama između elektrona (fermiona) i fotona (bozona). Elektroni su odlični za računarstvo jer njih dvoje ne mogu biti na istom mjestu u isto vrijeme. To znači da su u snažnoj interakciji jedni s drugima. Stoga je moguće koristiti elektrone za izgradnju velikih nelinearnih sklopnih uređaja – tranzistora.
Fotoni imaju različita svojstva: mnogi fotoni mogu biti na istom mjestu u isto vrijeme, a pod vrlo posebnim okolnostima ne ometaju jedni druge. Zbog toga je moguće prenijeti trilione bitova podataka u sekundi kroz jedno vlakno: to se ne radi stvaranjem toka podataka sa jednim terabbitnim propusnim opsegom.
U mnogim dijelovima svijeta, vlakna do kuće su dominantna paradigma pristupa, iako to nije dokazano u Sjedinjenim Državama, gdje se takmiče sa DSL-om i drugim tehnologijama. Uz stalnu potražnju za propusnim opsegom, potreba za sve efikasnijim prijenosom podataka putem optičkih vlakana također stalno raste. Široki trend na tržištu komunikacija podataka je da kako se udaljenost smanjuje, cijena svakog segmenta dramatično opada dok se obim povećava. Nije iznenađujuće što su napori za komercijalizaciju silicijumske fotonike fokusirali značajnu količinu rada na aplikacije velikog obima i kratkog dometa, ciljanje centara podataka i računarstvo visokih performansi. Buduće aplikacije će uključivati board-to-board, USB-skala kratkog dometa povezivanja, a možda čak i CPU core-to-core komunikaciju na kraju, iako je ono što će se dogoditi sa jezgrom-jezgrom aplikacija na čipu još uvijek prilično spekulativno. Iako još nije dostigla razmere CMOS industrije, silicijumska fotonika je počela da postaje značajna industrija.
Vrijeme objave: Jul-09-2024