Silisium Fotonisk datakommunikasjonsteknologi

Silisium fotoniskDatakommunikasjonsteknologi
I flere kategorier avFotoniske enheter, Silisiumfotoniske komponenter er konkurransedyktige med best-in-class-enheter, som er diskutert nedenfor. Kanskje det vi anser som det mest transformative arbeidet iOptisk kommunikasjoner opprettelsen av integrerte plattformer som integrerer modulatorer, detektorer, bølgeledere og andre komponenter på samme brikke som kommuniserer med hverandre. I noen tilfeller er transistorer også inkludert i disse plattformene, slik at forsterker, serialisering og tilbakemelding alle blir integrert på samme brikke. På grunn av kostnadene for å utvikle slike prosesser, er denne innsatsen først og fremst rettet mot applikasjoner for fagfeller-datakommunikasjon. Og på grunn av kostnadene ved å utvikle en transistorproduksjonsprosess, er den nye konsensus i feltet at det fra et ytelses- og kostnadsperspektiv gir mest mening i overskuelig fremtid å integrere elektroniske enheter ved å gjøre bindingsteknologi på wafer eller chip -nivå.

Det er åpenbar verdi i å kunne lage brikker som kan beregne ved hjelp av elektroniske enheter og gjennomføre optisk kommunikasjon. De fleste av de tidlige anvendelsene av silisiumfotonikk var i digital datakommunikasjon. Dette er drevet av grunnleggende fysiske forskjeller mellom elektroner (fermioner) og fotoner (bosoner). Elektroner er gode for databehandling fordi de to ikke kan være på samme sted samtidig. Dette betyr at de samhandler sterkt med hverandre. Derfor er det mulig å bruke elektroner for å bygge storskala ikke-lineære koblingsenheter-transistorer.

Fotoner har forskjellige egenskaper: Mange fotoner kan være på samme sted samtidig, og under veldig spesielle omstendigheter forstyrrer de ikke hverandre. Derfor er det mulig å overføre billioner av biter av data per sekund gjennom en enkelt fiber: det gjøres ikke ved å lage en datastrøm med en enkelt terabit båndbredde.

I mange deler av verden er fiber til hjemmet det dominerende tilgangsparadigmet, selv om dette ikke har vist seg å være sant i USA, der det konkurrerer med DSL og andre teknologier. Med den konstante etterspørselen etter båndbredde, vokser også behovet for å drive mer og mer effektiv overføring av data gjennom fiberoptikk jevnlig. Den brede trenden i datakommunikasjonsmarkedet er at når avstanden avtar, reduseres prisen på hvert segment dramatisk mens volumet øker. Ikke overraskende har silisiumfotonikk-kommersialiseringsinnsatsen fokusert en betydelig mengde arbeid på høye volum, kortdistanseapplikasjoner, rettet mot datasentre og høy ytelse databehandling. Fremtidige applikasjoner vil omfatte tavle-til-bord, USB-skala kortdistansekobling, og kanskje til og med CPU-kjerne-til-kjerne-kommunikasjon til slutt, selv om det som vil skje med kjerne-til-kjerne-applikasjoner på en brikke fremdeles er ganske spekulativt. Selv om det ennå ikke har nådd omfanget av CMOS -industrien, har silisiumfotonikk begynt å bli en betydelig industri.