Silisyum fotonikveri iletişim teknolojisi
Birkaç kategoridefotonik cihazlar, silikon fotonik bileşenler, aşağıda tartışılan sınıfının en iyisi cihazlarla rekabet edebilir. Belki de en dönüştürücü çalışma olarak düşündüğümüz şeyoptik iletişimmodülatörleri, dedektörleri, dalga kılavuzlarını ve birbirleriyle iletişim kuran diğer bileşenleri aynı çipte entegre eden entegre platformların oluşturulmasıdır. Bazı durumlarda, transistörler de bu platformlara dahil edilir ve böylece amplifikatör, serileştirme ve geri bildirimin tümü aynı çipte entegre edilebilir. Bu tür süreçleri geliştirmenin maliyeti nedeniyle, bu çaba öncelikle eşler arası veri iletişimi uygulamalarına yöneliktir. Ve bir transistör üretim sürecini geliştirmenin maliyeti nedeniyle, alandaki ortaya çıkan fikir birliği, performans ve maliyet açısından, öngörülebilir gelecekte elektronik cihazları yonga veya çip düzeyinde bağlama teknolojisi uygulayarak entegre etmenin en mantıklı yol olduğudur.
Elektronik cihazlar kullanarak hesaplama yapabilen ve optik iletişim gerçekleştirebilen çipler üretebilmenin bariz bir değeri vardır. Silikon fotoniklerinin erken uygulamalarının çoğu dijital veri iletişimlerindeydi. Bu, elektronlar (fermiyonlar) ve fotonlar (bozonlar) arasındaki temel fiziksel farklılıklardan kaynaklanmaktadır. Elektronlar hesaplama için harikadır çünkü ikisi aynı anda aynı yerde olamaz. Bu, birbirleriyle güçlü bir şekilde etkileşime girdikleri anlamına gelir. Bu nedenle, elektronları büyük ölçekli doğrusal olmayan anahtarlama cihazları - transistörler - oluşturmak için kullanmak mümkündür.
Fotonların farklı özellikleri vardır: birçok foton aynı anda aynı yerde olabilir ve çok özel koşullar altında birbirleriyle etkileşime girmezler. Bu yüzden saniyede trilyonlarca bit veriyi tek bir fiber üzerinden iletmek mümkündür: bu, tek bir terabit bant genişliğine sahip bir veri akışı oluşturarak yapılmaz.
Dünyanın birçok yerinde, eve kadar fiber baskın erişim paradigmasıdır, ancak bunun DSL ve diğer teknolojilerle rekabet ettiği Amerika Birleşik Devletleri'nde doğru olduğu kanıtlanmamıştır. Bant genişliğine olan sürekli taleple birlikte, fiber optik aracılığıyla giderek daha verimli veri iletimi sağlama ihtiyacı da istikrarlı bir şekilde artmaktadır. Veri iletişim pazarındaki genel eğilim, mesafe azaldıkça, her segmentin fiyatının önemli ölçüde azalırken hacim artmasıdır. Şaşırtıcı olmayan bir şekilde, silikon fotonik ticarileştirme çabaları, veri merkezlerini ve yüksek performanslı bilgi işlemi hedefleyerek önemli miktarda çalışmayı yüksek hacimli, kısa menzilli uygulamalara odaklamıştır. Gelecekteki uygulamalar arasında karttan karta, USB ölçekli kısa menzilli bağlantı ve belki de sonunda CPU çekirdekten çekirdeğe iletişim yer alacaktır, ancak bir çip üzerindeki çekirdekten çekirdeğe uygulamalarda ne olacağı hala oldukça spekülatiftir. Henüz CMOS endüstrisinin ölçeğine ulaşmamış olsa da, silikon fotonik önemli bir endüstri haline gelmeye başlamıştır.
Gönderi zamanı: Tem-09-2024