Silicio fotónicotecnoloxía de comunicación de datos
En varias categorías dedispositivos fotónicos, os compoñentes fotónicos de silicio son competitivos cos mellores dispositivos da súa clase, que se comentan a continuación. Quizais o que consideramos a obra máis transformadoracomunicacións ópticasé a creación de plataformas integradas que integran moduladores, detectores, guías de ondas e outros compoñentes nun mesmo chip que se comunican entre si. Nalgúns casos, os transistores tamén se inclúen nestas plataformas, o que permite que o amplificador, a serialización e a retroalimentación se integren no mesmo chip. Debido ao custo do desenvolvemento deste tipo de procesos, este esforzo está dirixido principalmente a aplicacións de comunicación de datos entre pares. E debido ao custo do desenvolvemento dun proceso de fabricación de transistores, o consenso emerxente no campo é que, desde unha perspectiva de rendemento e custo, ten máis sentido para o futuro previsible integrar dispositivos electrónicos facendo tecnoloxía de unión na oblea ou chip. nivel.
Hai un valor obvio en poder fabricar chips que poidan computar mediante dispositivos electrónicos e realizar comunicacións ópticas. A maioría das primeiras aplicacións da fotónica de silicio foron nas comunicacións de datos dixitais. Isto é impulsado por diferenzas físicas fundamentais entre electróns (fermións) e fotóns (bosóns). Os electróns son xeniais para a computación porque os dous non poden estar no mesmo lugar ao mesmo tempo. Isto significa que interactúan fortemente entre si. Polo tanto, é posible usar electróns para construír dispositivos de conmutación non lineal a gran escala: transistores.
Os fotóns teñen propiedades diferentes: moitos fotóns poden estar no mesmo lugar ao mesmo tempo e, en circunstancias moi especiais, non interfiren entre si. É por iso que é posible transmitir billóns de bits de datos por segundo a través dunha única fibra: non se fai creando un fluxo de datos cun ancho de banda de terabit único.
En moitas partes do mundo, a fibra ata o fogar é o paradigma de acceso dominante, aínda que non se demostrou que isto sexa certo nos Estados Unidos, onde compite co DSL e outras tecnoloxías. Coa demanda constante de ancho de banda, a necesidade de impulsar unha transmisión cada vez máis eficiente de datos a través da fibra óptica tamén está a medrar de forma constante. A tendencia xeral do mercado de comunicación de datos é que a medida que diminúe a distancia, o prezo de cada segmento diminúe drasticamente mentres o volume aumenta. Non é sorprendente que os esforzos de comercialización da fotónica de silicio teñan centrado unha cantidade significativa de traballo en aplicacións de gran volume e de curto alcance, dirixidas a centros de datos e computación de alto rendemento. As futuras aplicacións incluirán conectividade placa a placa, conectividade de curto alcance a escala USB e quizais ata a comunicación de núcleo a núcleo da CPU eventualmente, aínda que o que sucederá coas aplicacións de núcleo a núcleo nun chip aínda é bastante especulativo. Aínda que aínda non alcanzou a escala da industria CMOS, a fotónica de silicio comezou a converterse nunha industria importante.
Hora de publicación: 09-07-2024