Szilícium fotonikusadatkommunikációs technológia
Több kategóriában isfotonikus eszközökA szilícium fotonikus alkatrészek versenyképesek a kategóriájukban legjobb eszközökkel, amelyeket az alábbiakban tárgyalunk. Talán az, amit a leginkább átalakító munkának tartunkoptikai kommunikációolyan integrált platformok létrehozása, amelyek modulátorokat, detektorokat, hullámvezetőket és más, egymással kommunikáló komponenseket integrálnak ugyanazon a chipen. Bizonyos esetekben tranzisztorokat is tartalmaznak ezek a platformok, lehetővé téve, hogy az erősítő, a szerializáció és a visszacsatolás mind ugyanazon a chipen legyen integrálva. Az ilyen folyamatok fejlesztésének költségei miatt ez a törekvés elsősorban a peer-to-peer adatkommunikációs alkalmazásokra irányul. És mivel egy tranzisztorgyártási folyamat fejlesztése költséges, a területen egyre inkább kialakulóban lévő konszenzus az, hogy a teljesítmény és a költségek szempontjából a belátható jövőben a legcélszerűbb az elektronikus eszközöket a wafer vagy chip szintű kötési technológiával integrálni.
Nyilvánvaló érték rejlik abban, ha olyan chipeket lehet készíteni, amelyek elektronikus eszközök segítségével képesek számításokat végezni és optikai kommunikációt lebonyolítani. A szilícium-fotonika korai alkalmazásainak többsége a digitális adatkommunikációban volt. Ezt az elektronok (fermionok) és a fotonok (bozonok) közötti alapvető fizikai különbségek vezérlik. Az elektronok nagyszerűek a számítástechnikában, mivel a kettő nem lehet egyszerre ugyanazon a helyen. Ez azt jelenti, hogy erős kölcsönhatásba lépnek egymással. Ezért lehetséges elektronokat felhasználni nagyméretű nemlineáris kapcsolóeszközök – tranzisztorok – építésére.
A fotonok különböző tulajdonságokkal rendelkeznek: sok foton lehet egyszerre ugyanazon a helyen, és nagyon különleges körülmények között nem zavarják egymást. Ezért lehetséges másodpercenként több billió bitnyi adatot továbbítani egyetlen szálon keresztül: ez nem egyetlen terabites sávszélességű adatfolyam létrehozásával történik.
A világ számos részén az otthoni optikai kábel a domináns hozzáférési paradigma, bár ez az Egyesült Államokban nem bizonyított, ahol a DSL-lel és más technológiákkal versenyez. A sávszélesség iránti állandó igény miatt egyre növekszik az igény a száloptikán keresztüli egyre hatékonyabb adatátvitelre is. Az adatkommunikációs piacon az a tendencia, hogy a távolság csökkenésével az egyes szegmensek ára drámaian csökken, miközben a volumen növekszik. Nem meglepő, hogy a szilícium-fotonika kereskedelmi forgalomba hozatalára irányuló erőfeszítések jelentős mennyiségű munkát összpontosítottak a nagy volumenű, rövid hatótávolságú alkalmazásokra, célzottan az adatközpontokat és a nagy teljesítményű számítástechnikát. A jövőbeli alkalmazások közé tartozik a panel-panel, az USB-méretű rövid hatótávolságú csatlakoztathatóság, és talán végül a CPU mag-mag kommunikáció is, bár hogy mi fog történni a mag-mag alkalmazásokkal egy chipen, még mindig meglehetősen spekulatív. Bár még nem érte el a CMOS iparág méretét, a szilícium-fotonika már jelentős iparággá kezdett válni.
Közzététel ideje: 2024. július 9.