Silikon PhotonicTechnologia komunikacji danych
W kilku kategoriachUrządzenia fotoniczne, Krzemowe komponenty fotoniczne są konkurencyjne z najlepszymi w swojej klasie urządzeń, które omówiono poniżej. Być może to, co uważamy za najbardziej transformacyjną pracękomunikacja optycznajest tworzeniem zintegrowanych platform, które integrują modulatory, detektory, falowody i inne komponenty na tym samym chipie, które komunikują się ze sobą. W niektórych przypadkach tranzystory są również zawarte na tych platformach, umożliwiając wzmacniacz, serializowanie i informacje zwrotne z całego zintegrowania z tym samym układem. Ze względu na koszt opracowania takich procesów wysiłek ten ma na celu przede wszystkim zastosowania komunikacji danych peer-to-peer. Ze względu na koszt opracowania procesu produkcji tranzystora pojawiający się konsensus w tej dziedzinie jest taki, że z perspektywy wydajności i kosztów najbardziej sensowna jest integracja urządzeń elektronicznych poprzez wykonanie technologii wiązania na poziomie opłat lub układu.
Istnieje oczywista wartość w tworzeniu układów, które mogą obliczyć za pomocą urządzeń elektronicznych i przeprowadzać komunikację optyczną. Większość wczesnych zastosowań fotoniki krzemowej dotyczyła cyfrowej komunikacji danych. Wynika to z podstawowych różnic fizycznych między elektronami (fermionami) a fotonami (bozony). Elektrony są świetne do obliczania, ponieważ oba nie mogą być w tym samym miejscu w tym samym czasie. Oznacza to, że silnie ze sobą współdziałają. Dlatego możliwe jest użycie elektronów do budowy nieliniowych urządzeń przełączających na dużą skalę-tranzystorów.
Fotony mają różne właściwości: wiele fotonów może być jednocześnie w tym samym miejscu, aw bardzo szczególnych okolicznościach nie przeszkadzają sobie nawzajem. Dlatego możliwe jest przesyłanie bilionów bitów danych na sekundę za pomocą jednego światłowodu: nie jest to zrobione, tworząc strumień danych o jednej przepustowości terabit.
W wielu częściach świata błonnik do domu jest dominującym paradygmatem dostępu, chociaż nie udowodniono, że jest to prawdziwe w Stanach Zjednoczonych, gdzie konkuruje z DSL i innymi technologiami. Przy stałym zapotrzebowaniu na przepustowość potrzeba napędzania coraz bardziej wydajnej transmisji danych za pomocą światłowodowej optyki stale rośnie. Szerokim trendem na rynku komunikacji danych jest to, że wraz ze spadkiem odległości cena każdego segmentu dramatycznie maleje, gdy wielkość rośnie. Nic dziwnego, że wysiłki komercjalizacji fotoniki krzemowej skupiały znaczną pracę nad aplikacjami o dużej objętości, krótkim zasięgiem, centrami danych i obliczeniami o wysokiej wydajności. Przyszłe aplikacje będą obejmować łączność z krótkim zasięgiem, a być może nawet komunikacja Core-to-Core w skali USB, a może nawet komunikacja procesora, chociaż to, co stanie się z aplikacjami rdzeniowymi na chipie, jest nadal dość spekulacyjne. Chociaż nie osiągnął jeszcze skali branży CMOS, fotonika krzemowa zaczęła stać się znaczącym przemysłem.
Czas po: 09-2024 lipca