Силиконовый фотоникТехнология передачи данных
В нескольких категорияхфотонные устройства, Кремниевые фотонные компоненты конкурентоспособны с лучшими в классе устройств, которые обсуждаются ниже. Возможно, то, что мы считаем самой трансформирующей работой вОптическая связьЭто создание интегрированных платформ, которые интегрируют модуляторы, детекторы, волноводы и другие компоненты в одном и том же чипе, которые общаются друг с другом. В некоторых случаях транзисторы также включены в эти платформы, позволяющие усилитель, сериализация и обратная связь, чтобы все были интегрированы в один и тот же чип. Из-за стоимости разработки таких процессов эти усилия в первую очередь направлены на приложения для одноранговых данных. И из -за стоимости разработки процесса производства транзистора, возникающий консенсус в этой области заключается в том, что с точки зрения производительности и затрат в обозримом будущем наиболее имеет смысл интегрировать электронные устройства, выполняя технологию связывания на уровне пластины или чипа.
Существует очевидная ценность в способности делать чипы, которые могут вычислять с использованием электронных устройств и выполнять оптическую связь. Большинство ранних применений кремниевой фотоники были в цифровой связи. Это обусловлено фундаментальными физическими различиями между электронами (фермионами) и фотонами (бозонами). Электроны отлично подходят для вычислений, потому что они оба не могут быть в одном месте одновременно. Это означает, что они сильно взаимодействуют друг с другом. Следовательно, можно использовать электроны для создания крупномасштабных нелинейных устройств переключения-транзисторов.
Фотоны обладают разными свойствами: многие фотоны могут быть в одном и том же месте одновременно, и при очень особых обстоятельствах они не мешают друг другу. Вот почему можно передавать триллионы битов данных в секунду через одно волокно: это не сделано путем создания потока данных с помощью одной пропускной способности Terabit.
Во многих частях мира волокно до дома является доминирующей парадигмой доступа, хотя это не было доказано, что в Соединенных Штатах она конкурирует с DSL и другими технологиями. Благодаря постоянному спросу на пропускную способность, необходимость привлечения все более и более эффективной передачи данных с помощью оптоволоконной оптики также неуклонно растет. Широкая тенденция на рынке передачи данных состоит в том, что по мере уменьшения расстояния цена каждого сегмента резко уменьшается, в то время как объем увеличивается. Неудивительно, что усилия по коммерциализации кремния фотоники сосредоточили значительную работу над большим объемом, краткосрочными приложениями, нацеливающимися на центры обработки данных и высокопроизводительные вычисления. Будущие приложения будут включать в себя подключение к краткости USB-масштабе, и, возможно, даже даже ядра CPU-ядра, хотя то, что произойдет с основными приложениями для чипа, все еще довольно спекулятивно. Хотя он еще не достиг масштаба индустрии CMOS, кремниевая фотоника стала значительной отраслью.
Время сообщения: июль-09-2024