Silicium fotoniskdatakommunikationsteknologi
I flere kategorier affotoniske enheder, fotoniske siliciumkomponenter er konkurrencedygtige med de bedste enheder i klassen, som diskuteres nedenfor. Måske det, vi anser for at være det mest transformerende arbejde ioptisk 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 forstærkeren, serialiseringen 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 fremvoksende konsensus på området, at ud fra et ydeevne- og omkostningsperspektiv giver det mest mening i en overskuelig fremtid at integrere elektroniske enheder ved at lave bonding-teknologi på waferen eller chippen niveau.
Der er indlysende 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 i digital datakommunikation. Dette er drevet af fundamentale fysiske forskelle mellem elektroner (fermioner) og fotoner (bosoner). Elektroner er gode til computere, fordi de to af dem 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 storskala ikke-lineære koblingsenheder - transistorer.
Fotoner har forskellige egenskaber: Mange fotoner kan være på samme sted på samme tid, og under helt særlige omstændigheder forstyrrer de ikke hinanden. Det er derfor, det er muligt at transmittere billioner af bits data i sekundet gennem en enkelt fiber: Det gøres ikke ved at skabe en datastrøm med en enkelt terabit-båndbredde.
I mange dele af verden er fiber til hjemmet det dominerende adgangsparadigme, selvom det 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 transmission af data gennem fiberoptik også støt. Den brede tendens på datakommunikationsmarkedet er, at efterhånden som afstanden falder, falder prisen på hvert segment dramatisk, mens volumen stiger. Ikke overraskende har kommercialiseringsindsatsen for siliciumfotonik fokuseret en betydelig mængde arbejde på højvolumen, kortrækkende applikationer, målrettet mod datacentre og højtydende computing. Fremtidige applikationer vil inkludere board-to-board, USB-skala kortrækkende tilslutningsmuligheder og måske endda CPU core-to-core kommunikation i sidste ende, selvom hvad der vil ske med core-to-core applikationer på en chip stadig er ret spekulativt. Selvom det endnu ikke har nået omfanget af CMOS-industrien, er siliciumfotonik begyndt at blive en betydelig industri.
Indlægstid: Jul-09-2024