Silikon fotoniese datakommunikasietegnologie

Silikon fotoniesedatakommunikasietegnologie
In verskeie kategorieë vanfotoniese toestelle, silikon fotoniese komponente is mededingend met die beste toestelle in hul klas, wat hieronder bespreek word. Miskien wat ons as die mees transformerende werk in beskouoptiese kommunikasieis die skepping van geïntegreerde platforms wat modulators, detektors, golfgidse en ander komponente op dieselfde skyfie integreer wat met mekaar kommunikeer. In sommige gevalle word transistors ook in hierdie platforms ingesluit, wat toelaat dat die versterker, serialisering en terugvoer almal op dieselfde skyfie geïntegreer kan word. As gevolg van die koste van die ontwikkeling van sulke prosesse, is hierdie poging hoofsaaklik gemik op toepassings vir eweknie-datakommunikasie. En as gevolg van die koste van die ontwikkeling van 'n transistorvervaardigingsproses, is die ontluikende konsensus in die veld dat dit, vanuit 'n prestasie- en kosteperspektief, die meeste sin maak om elektroniese toestelle te integreer deur bindingstegnologie op die wafer- of skyfievlak te doen.

Daar is duidelike waarde daarin om skyfies te kan maak wat met behulp van elektroniese toestelle kan bereken en optiese kommunikasie kan uitvoer. Die meeste van die vroeë toepassings van silikonfotonika was in digitale datakommunikasie. Dit word gedryf deur fundamentele fisiese verskille tussen elektrone (fermione) en fotone (bosone). Elektrone is ideaal vir berekening omdat die twee nie gelyktydig op dieselfde plek kan wees nie. Dit beteken dat hulle sterk met mekaar in wisselwerking tree. Daarom is dit moontlik om elektrone te gebruik om grootskaalse nie-lineêre skakeltoestelle – transistors – te bou.

Fotone het verskillende eienskappe: baie fotone kan op dieselfde tyd op dieselfde plek wees, en onder baie spesiale omstandighede meng hulle nie met mekaar in nie. Daarom is dit moontlik om triljoene stukkies data per sekonde deur 'n enkele vesel oor te dra: dit word nie gedoen deur 'n datastroom met 'n enkele terabit-bandwydte te skep nie.

In baie dele van die wêreld is vesel na die huis die dominante toegangsparadigma, hoewel dit nie bewys is in die Verenigde State nie, waar dit met DSL en ander tegnologieë meeding. Met die konstante vraag na bandwydte groei die behoefte om meer en meer doeltreffende oordrag van data deur veseloptika te dryf ook gestaag. Die breë tendens in die datakommunikasiemark is dat soos die afstand afneem, die prys van elke segment dramaties daal terwyl die volume toeneem. Dit is nie verbasend dat silikonfotonika-kommersialiseringspogings 'n aansienlike hoeveelheid werk gefokus het op hoëvolume, kortafstandtoepassings, wat op datasentrums en hoëprestasie-rekenaars gemik is nie. Toekomstige toepassings sal bord-tot-bord, USB-skaal kortafstandkonnektiwiteit, en miskien selfs uiteindelik SVE-kern-tot-kern-kommunikasie insluit, hoewel wat met kern-tot-kern-toepassings op 'n skyfie sal gebeur, nog redelik spekulatief is. Alhoewel dit nog nie die skaal van die CMOS-bedryf bereik het nie, het silikonfotonika begin om 'n beduidende bedryf te word.