fotònica de silicitecnologia de comunicació de dades
En diverses categories dedispositius fotònics, els components fotònics de silici són competitius amb els millors dispositius de la seva classe, que es discuteixen a continuació. Potser el que considerem el treball més transformador encomunicacions òptiquesés la creació de plataformes integrades que integren moduladors, detectors, guies d'ones i altres components en el mateix xip que es comuniquen entre si. En alguns casos, els transistors també s'inclouen en aquestes plataformes, permetent que l'amplificador, la serialització i la retroalimentació s'integrin al mateix xip. A causa del cost de desenvolupar aquests processos, aquest esforç es dirigeix principalment a aplicacions per a la comunicació de dades entre iguals. I a causa del cost de desenvolupar un procés de fabricació de transistors, el consens emergent en el camp és que, des d'una perspectiva de rendiment i cost, té més sentit en un futur previsible integrar dispositius electrònics mitjançant la tecnologia d'enllaç a nivell de l'oblea o del xip.
Hi ha un valor evident en poder fabricar xips que puguin calcular mitjançant dispositius electrònics i dur a terme comunicacions òptiques. La majoria de les primeres aplicacions de la fotònica de silici van ser en les comunicacions de dades digitals. Això està impulsat per les diferències físiques fonamentals entre els electrons (fermions) i els fotons (bosons). Els electrons són excel·lents per a la computació perquè no poden estar al mateix lloc al mateix temps. Això significa que interactuen fortament entre si. Per tant, és possible utilitzar electrons per construir dispositius de commutació no lineals a gran escala: transistors.
Els fotons tenen propietats diferents: molts fotons poden estar al mateix lloc alhora, i en circumstàncies molt especials no interfereixen entre si. És per això que és possible transmetre bilions de bits de dades per segon a través d'una sola fibra: no es fa creant un flux de dades amb un ample de banda d'un sol terabit.
En moltes parts del món, la fibra òptica fins a la llar és el paradigma d'accés dominant, tot i que no s'ha demostrat que sigui cert als Estats Units, on competeix amb DSL i altres tecnologies. Amb la demanda constant d'ample de banda, la necessitat d'impulsar una transmissió de dades cada cop més eficient a través de fibra òptica també creix constantment. La tendència general al mercat de la comunicació de dades és que a mesura que disminueix la distància, el preu de cada segment disminueix dràsticament mentre que el volum augmenta. No és sorprenent que els esforços de comercialització de la fotònica de silici hagin centrat una quantitat important de treball en aplicacions d'alt volum i curt abast, dirigides a centres de dades i computació d'alt rendiment. Les aplicacions futures inclouran connectivitat de curt abast a escala USB i placa a placa, i potser fins i tot comunicació de nucli a nucli de la CPU eventualment, tot i que el que passarà amb les aplicacions de nucli a nucli en un xip encara és força especulatiu. Tot i que encara no ha arribat a l'escala de la indústria CMOS, la fotònica de silici ha començat a convertir-se en una indústria important.
Data de publicació: 09 de juliol de 2024