Silicon photonic data communication technology

Silicon photonicteknolohiya ng komunikasyon ng data
Sa ilang kategorya ngmga kagamitang photonic, ang mga bahagi ng silicon na photonic ay nakikipagkumpitensya sa mga pinakamahusay na in-class na device, na tinatalakay sa ibaba. Marahil kung ano ang itinuturing nating pinaka-nagbabagong gawainoptical na komunikasyonay ang paglikha ng pinagsamang mga platform na nagsasama ng mga modulator, detector, waveguides, at iba pang mga bahagi sa parehong chip na nakikipag-ugnayan sa isa't isa. Sa ilang mga kaso, ang mga transistor ay kasama rin sa mga platform na ito, na nagpapahintulot sa amplifier, serialization, at feedback sa lahat na maisama sa parehong chip. Dahil sa gastos ng pagbuo ng mga naturang proseso, ang pagsisikap na ito ay pangunahing naglalayon sa mga aplikasyon para sa peer-to-peer na komunikasyon ng data. At dahil sa gastos sa pagbuo ng proseso ng pagmamanupaktura ng transistor, ang umuusbong na pinagkasunduan sa larangan ay na, mula sa isang perspektibo sa pagganap at gastos, ito ang pinakamahalaga para sa nakikinita na hinaharap na pagsamahin ang mga elektronikong aparato sa pamamagitan ng paggawa ng teknolohiya ng pagbubuklod sa wafer o chip. antas.

May malinaw na halaga sa kakayahang gumawa ng mga chips na maaaring mag-compute gamit ang mga elektronikong aparato at magsagawa ng optical na komunikasyon. Karamihan sa mga unang aplikasyon ng silicon photonics ay nasa digital data communications. Ito ay hinihimok ng mga pangunahing pisikal na pagkakaiba sa pagitan ng mga electron (fermions) at photon (bosons). Ang mga electron ay mahusay para sa pag-compute dahil ang dalawa sa kanila ay hindi maaaring nasa parehong lugar sa parehong oras. Nangangahulugan ito na malakas silang nakikipag-ugnayan sa isa't isa. Samakatuwid, posibleng gumamit ng mga electron upang bumuo ng malakihang nonlinear switching device - mga transistor.

Ang mga photon ay may iba't ibang katangian: maraming mga photon ang maaaring nasa parehong lugar sa parehong oras, at sa ilalim ng napakaespesyal na mga pangyayari ay hindi sila nakakasagabal sa isa't isa. Iyon ang dahilan kung bakit posibleng magpadala ng trilyon-trilyong piraso ng data kada segundo sa pamamagitan ng iisang hibla: hindi ito ginagawa sa pamamagitan ng paglikha ng stream ng data na may iisang terabit bandwidth.

Sa maraming bahagi ng mundo, ang fiber to the home ang nangingibabaw na paradigm sa pag-access, bagama't hindi ito napatunayang totoo sa United States, kung saan nakikipagkumpitensya ito sa DSL at iba pang mga teknolohiya. Sa patuloy na pangangailangan para sa bandwidth, ang pangangailangan na humimok ng higit at mas mahusay na paghahatid ng data sa pamamagitan ng fiber optics ay patuloy na lumalaki. Ang malawak na trend sa merkado ng komunikasyon ng data ay na habang bumababa ang distansya, ang presyo ng bawat segment ay kapansin-pansing bumababa habang tumataas ang volume. Hindi kataka-taka, ang mga pagsusumikap sa komersyalisasyon ng silicon photonics ay nakatutok ng malaking halaga ng trabaho sa mataas na volume, mga short-range na application, pag-target sa mga data center at high-performance computing. Kasama sa mga hinaharap na application ang board-to-board, USB-scale na short-range na koneksyon, at marahil kahit na ang CPU core-to-core na komunikasyon sa kalaunan, kahit na kung ano ang mangyayari sa mga core-to-core na application sa isang chip ay medyo haka-haka pa rin. Bagama't hindi pa nito naabot ang sukat ng industriya ng CMOS, nagsimula nang maging isang makabuluhang industriya ang silicon photonics.