Silicium fotoniskdatakommunikationsteknologi
I flere kategorier affotoniske enheder, siliciumfotoniske komponenter er konkurrencedygtige med de bedste enheder i deres klasse, hvilket diskuteres nedenfor. Måske det, vi anser for at være det mest transformative arbejde inden foroptisk kommunikationer skabelsen af integrerede platforme, der integrerer modulatorer, detektorer, bølgeledere og andre komponenter på den samme chip, der kommunikerer med hinanden. I nogle tilfælde er transistorer også inkluderet i disse platforme, hvilket gør det muligt at integrere forstærker, serialisering og feedback på den samme chip. På grund af omkostningerne ved at udvikle sådanne processer er denne indsats primært rettet mod applikationer til peer-to-peer-datakommunikation. Og på grund af omkostningerne ved at udvikle en transistorfremstillingsproces er den nye konsensus på området, at det ud fra et ydeevne- og omkostningsperspektiv giver mest mening i den nærmeste fremtid at integrere elektroniske enheder ved at anvende bonding-teknologi på wafer- eller chipniveau.
Der er åbenlys værdi i at kunne lave chips, der kan beregne ved hjælp af elektroniske enheder og udføre optisk kommunikation. De fleste af de tidlige anvendelser af siliciumfotonik var inden for digital datakommunikation. Dette er drevet af grundlæggende fysiske forskelle mellem elektroner (fermioner) og fotoner (bosoner). Elektroner er gode til databehandling, fordi de to ikke kan være på samme sted på samme tid. Det betyder, at de interagerer stærkt med hinanden. Derfor er det muligt at bruge elektroner til at bygge store ikke-lineære koblingsenheder – transistorer.
Fotoner har forskellige egenskaber: mange fotoner kan være på samme sted på samme tid, og under helt særlige omstændigheder interfererer de ikke med hinanden. Derfor er det muligt at overføre billioner af bits data pr. sekund gennem en enkelt fiber: det gøres ikke ved at oprette en datastrøm med en enkelt terabit båndbredde.
I mange dele af verden er fiber til hjemmet det dominerende adgangsparadigme, selvom dette ikke har vist sig at være sandt i USA, hvor det konkurrerer med DSL og andre teknologier. Med den konstante efterspørgsel efter båndbredde vokser behovet for at drive mere og mere effektiv datatransmission via fiberoptik også støt. Den brede tendens på datakommunikationsmarkedet er, at efterhånden som afstanden falder, falder prisen for hvert segment dramatisk, mens volumen stiger. Ikke overraskende har kommercialiseringen af siliciumfotonik fokuseret en betydelig mængde arbejde på applikationer med stor volumen og kort rækkevidde, rettet mod datacentre og højtydende databehandling. Fremtidige applikationer vil omfatte board-to-board, USB-skala kort rækkeviddeforbindelse og måske endda CPU-kerne-til-kerne-kommunikation på et tidspunkt, selvom det stadig er ret spekulativt, hvad der vil ske med kerne-til-kerne-applikationer på en chip. Selvom det endnu ikke har nået CMOS-industriens skala, er siliciumfotonik begyndt at blive en betydelig industri.
Opslagstidspunkt: 9. juli 2024