A fotonikus integrált áramköri rendszerek összehasonlítása

A fotonikus integrált áramköri rendszerek összehasonlítása
Az 1. ábra két anyagrendszer, az indium foszfor (INP) és a szilícium (SI) összehasonlítását mutatja. Az indium ritkasága az INP -t drágább anyaggá teszi, mint az SI. Mivel a szilícium-alapú áramkörök kevésbé epitaxiális növekedést jelentenek, a szilícium-alapú áramkörök hozama általában magasabb, mint az INP áramköröknél. Szilícium-alapú áramkörökben a germánium (GE), amelyet általában csak a IN-ben használnakFotodetektor(fényérzékelők), epitaxiális növekedést igényel, míg az INP rendszerekben még a passzív hullámvezetőket is fel kell készíteni az epitaxiális növekedéssel. Az epitaxiális növekedés általában nagyobb hibasűrűséggel rendelkezik, mint az egykristálynövekedés, például egy kristályrögzítésből. Az INP hullámvezetőknek csak keresztirányban van nagy a törésmutató kontrasztja, míg a szilícium-alapú hullámvezetőknek nagy a törésmutató kontrasztja mind a keresztirányban, mind a hosszantiban, ami lehetővé teszi a szilícium-alapú eszközök számára, hogy kisebb hajlítási sugarat és más kompaktbb struktúrákat érjenek el. Az Ingasp közvetlen sávréssel rendelkezik, míg a Si és a GE nem. Ennek eredményeként az INP anyagrendszerek jobbak a lézerhatékonyság szempontjából. Az INP rendszerek belső oxidjai nem olyan stabilak és robusztusak, mint a Si, szilícium -dioxid (SIO2) belső oxidjai. A szilícium erősebb anyag, mint az INP, lehetővé téve a nagyobb ostyaméretek használatát, azaz 300 mm -ről (hamarosan 450 mm -re korszerűsíthető), szemben az INP 75 mm -rel. InpmodulátorokÁltalában a kvantumkonfinált éles hatástól függ, amely hőmérséklet-érzékeny a sávszél mozgása miatt, amelyet a hőmérséklet okoz. Ezzel szemben a szilícium-alapú modulátorok hőmérsékleti függése nagyon kicsi.

A szilícium-fotonikai technológiát általában csak olcsó, rövid hatótávolságú, nagy volumenű termékekhez (évente több mint 1 millió darab) tekintik. Ennek oka az, hogy széles körben elfogadott, hogy a maszk és a fejlesztési költségek elterjesztéséhez nagy mennyiségű ostya kapacitást kell igényelnieSzilícium fotonikai technológiaJelentős teljesítmény-hátrányokkal rendelkezik a város-város regionális és hosszú távú termékek alkalmazásaiban. A valóságban azonban az ellenkezője igaz. Olcsó, rövid hatótávolságú, magas hozamú alkalmazásokban, függőleges üregfelület-kibocsátó lézerben (VCSEL) ésközvetlen modulált lézer (DML lézer): A közvetlenül modulált lézer hatalmas versenynyomást jelent, és a szilícium-alapú fotonikus technológia gyengesége, amely nem képes könnyen integrálni a lézereket, jelentős hátrányt jelent. Ezzel szemben a metróban, a távolsági alkalmazásokban, mivel inkább a szilícium-fotonikai technológia és a digitális jelfeldolgozás (DSP) integrálását részesítik előnyben (ami gyakran magas hőmérsékletű környezetben van), előnyösebb a lézer elválasztása. Ezenkívül a koherens detektálási technológia nagymértékben pótolhatja a szilícium -fotonikai technológia hiányosságait, például a probléma, hogy a sötét áram sokkal kisebb, mint a helyi oszcillátor fényáram. Ugyanakkor helytelen azt gondolni, hogy nagy mennyiségű ostya kapacitásra van szükség a maszk és a fejlesztési költségek fedezéséhez, mivel a szilícium -fotonikai technológia olyan csomópontméreteket használ, amelyek sokkal nagyobbak, mint a legfejlettebb komplementer fém -oxid félvezetők (CMO -k), tehát a szükséges maszkok és termelési futások viszonylag olcsók.