Силиконов фотонТехнология за комуникация на данни
В няколко категорииФотонни устройства, Силиконовите фотонни компоненти са конкурентни с устройства от най-добър клас, които са разгледани по-долу. Може би това, което считаме за най -трансформативната работа вОптични комуникацииСъздаването на интегрирани платформи, които интегрират модулатори, детектори, вълновода и други компоненти на един и същ чип, който комуникира помежду си. В някои случаи транзисторите също са включени в тези платформи, което позволява усилвателят, сериализацията и обратната връзка да бъдат интегрирани в един и същ чип. Поради разходите за разработване на подобни процеси, това усилие е насочено предимно към приложения за комуникация с партньорски данни. И поради разходите за разработване на процедури за производство на транзистор, възникващият консенсус в тази област е, че от гледна точка на производителността и разходите има най -голям смисъл за обозримото бъдеще да интегрира електронните устройства, като прави технология за свързване на нивото на вафла или чипа.
Има очевидна стойност в възможността да се правят чипове, които могат да изчислят с помощта на електронни устройства и да извършват оптична комуникация. Повечето от ранните приложения на силиконовата фотоника бяха в цифрови комуникации с данни. Това се ръководи от фундаментални физически разлики между електрони (фермиони) и фотони (бозони). Електроните са чудесни за изчисляване, тъй като двамата не могат да бъдат на едно и също място едновременно. Това означава, че те си взаимодействат силно помежду си. Следователно е възможно да се използват електрони за изграждане на мащабни нелинейни устройства за превключване-транзистори.
Фотоните имат различни свойства: много фотони могат да бъдат на едно и също място едновременно и при много специални обстоятелства те не се намесват помежду си. Ето защо е възможно да се предават трилиони битове данни в секунда чрез едно влакно: не се прави чрез създаване на поток от данни с една честотна лента на Terabit.
В много части на света влакната към дома е доминиращата парадигма за достъп, въпреки че това не е доказано, че е вярно в Съединените щати, където се конкурира с DSL и други технологии. С постоянното търсене на честотна лента, необходимостта да се води все по -ефективно предаване на данни чрез оптични влакна също нараства непрекъснато. Широката тенденция на пазара на комуникация с данни е, че с намаляването на разстоянието цената на всеки сегмент намалява драстично, докато обемът се увеличава. Не е изненадващо, че усилията за комерсиализация на силиконовата фотоника са фокусирали значително количество работа по приложения с голям обем, къси разстояния, насочени към центрове за данни и високоефективни изчисления. Бъдещите приложения ще включват борда на борда, USB-мащаб на къси разстояния и може би в крайна сметка дори комуникация от ядрото към CPU, въпреки че това, което ще се случи с приложения за ядрото на чип, все още е доста спекулативно. Въпреки че все още не е достигнал мащаба на индустрията на CMOS, силиконовата фотоника започна да се превръща в значителна индустрия.
Време за публикация: 09-2024 юли