SiliciumfotoniskDatakommunikationsteknologi
I flere kategorier afFotoniske enheder, siliciumfotoniske komponenter er konkurrencedygtige med de bedste enheder, der diskuteres nedenfor. Måske hvad vi betragter som det mest transformative arbejde iOptisk kommunikationer oprettelsen 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 tillader forstærker, serialisering og feedback til alle integreres 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 fra et ydelse og omkostningsperspektiv giver mest mening i en overskuelig fremtid at integrere elektroniske enheder ved at udføre bindingsteknologi på skiven eller chipniveauet.
Der er åbenlyst værdi ved at være i stand til at fremstille 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 grundlæggende fysiske forskelle mellem elektroner (fermioner) og fotoner (bosoner). Elektroner er gode til computing, fordi de to af dem ikke kan være på samme sted på samme tid. Dette betyder, at de interagerer stærkt med hinanden. Derfor er det muligt at bruge elektroner til at bygge storskala ikke-lineære switching-enheder-transistorer.
Fotoner har forskellige egenskaber: Mange fotoner kan være på samme sted på samme tid, og under meget specielle omstændigheder forstyrrer de ikke hinanden. Derfor er det muligt at transmittere billioner af bits af 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 transmission af data gennem fiberoptik også støt. Den brede tendens på datakommunikationsmarkedet er, at når afstanden falder, falder prisen på hvert segment dramatisk, mens volumen stiger. Ikke overraskende har Silicon Photonics-kommercialiseringsindsats fokuseret en betydelig mængde arbejde på højvolumen, kortdistancemæssige applikationer, målretning af datacentre og højpræstations computing. Fremtidige applikationer vil omfatte bestyrelse-til-bord, USB-skala kortdistancetilslutningsmuligheder og måske endda CPU-kerne-til-kerne-kommunikation til sidst, selvom hvad der vil ske med kerne-til-kerne-applikationer på en chip er stadig temmelig spekulativ. Selvom det endnu ikke har nået omfanget af CMOS -industrien, er siliciumfotonik begyndt at blive en betydelig industri.
Posttid: Jul-09-2024