เทคโนโลยีการสื่อสารข้อมูลซิลิคอนโฟโตนิก

ซิลิคอนโทนิคเทคโนโลยีการสื่อสารข้อมูล
ในหลายประเภทของอุปกรณ์โทนิคส่วนประกอบซิลิคอนโฟโตนิกสามารถแข่งขันกับอุปกรณ์ที่ดีที่สุดในระดับเดียวกันได้ ซึ่งจะกล่าวถึงด้านล่าง บางทีสิ่งที่เราถือว่าเป็นงานที่เปลี่ยนแปลงมากที่สุดการสื่อสารด้วยแสงคือการสร้างแพลตฟอร์มแบบรวมที่รวมโมดูเลเตอร์ อุปกรณ์ตรวจจับ ท่อนำคลื่น และส่วนประกอบอื่นๆ ไว้บนชิปเดียวกันที่สื่อสารระหว่างกัน ในบางกรณี ทรานซิสเตอร์ยังรวมอยู่ในแพลตฟอร์มเหล่านี้ด้วย ทำให้สามารถรวมแอมพลิฟายเออร์ ซีเรียลไลซ์ และฟีดแบ็คไว้บนชิปตัวเดียวกันได้ เนื่องจากมีค่าใช้จ่ายในการพัฒนากระบวนการดังกล่าว ความพยายามนี้จึงมุ่งเป้าไปที่แอปพลิเคชันสำหรับการสื่อสารข้อมูลแบบเพียร์ทูเพียร์เป็นหลัก และเนื่องจากต้นทุนในการพัฒนากระบวนการผลิตทรานซิสเตอร์ ฉันทามติที่เกิดขึ้นในสาขานี้ก็คือ จากมุมมองของประสิทธิภาพและต้นทุน จึงเหมาะสมที่สุดสำหรับอนาคตอันใกล้ที่จะรวมอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เข้าด้วยกันโดยทำเทคโนโลยีพันธะที่เวเฟอร์หรือชิป ระดับ.

มีคุณค่าที่ชัดเจนในการสร้างชิปที่สามารถคำนวณโดยใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และดำเนินการสื่อสารแบบออปติกได้ การใช้งานซิลิคอนโฟโตนิกในยุคแรกๆ ส่วนใหญ่อยู่ในการสื่อสารข้อมูลดิจิทัล สิ่งนี้ได้รับแรงผลักดันจากความแตกต่างทางกายภาพพื้นฐานระหว่างอิเล็กตรอน (เฟอร์มิออน) และโฟตอน (โบซอน) อิเล็กตรอนเป็นสิ่งที่ดีสำหรับการคำนวณเพราะทั้งสองไม่สามารถอยู่ในที่เดียวกันในเวลาเดียวกันได้ ซึ่งหมายความว่าพวกเขามีปฏิสัมพันธ์กันอย่างรุนแรง ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะใช้อิเล็กตรอนเพื่อสร้างอุปกรณ์สวิตชิ่งแบบไม่เชิงเส้นขนาดใหญ่ - ทรานซิสเตอร์

โฟตอนมีคุณสมบัติที่แตกต่างกัน: โฟตอนจำนวนมากสามารถอยู่ในสถานที่เดียวกันในเวลาเดียวกัน และภายใต้สถานการณ์ที่พิเศษมาก โฟตอนเหล่านี้จะไม่รบกวนซึ่งกันและกัน ด้วยเหตุนี้จึงเป็นไปได้ที่จะส่งข้อมูลหลายล้านล้านบิตต่อวินาทีผ่านเส้นใยเดี่ยว: ไม่ได้ทำโดยการสร้างสตรีมข้อมูลด้วยแบนด์วิดท์เทราบิตเดียว

ในหลายส่วนของโลก เส้นใยที่ใช้ในบ้านเป็นกระบวนทัศน์การเข้าถึงที่โดดเด่น แม้ว่าจะไม่ได้รับการพิสูจน์ว่าเป็นเรื่องจริงในสหรัฐอเมริกา ซึ่งแข่งขันกับ DSL และเทคโนโลยีอื่นๆ ด้วยความต้องการแบนด์วิธที่คงที่ ความต้องการในการขับเคลื่อนการส่งข้อมูลผ่านใยแก้วนำแสงจึงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องเช่นกัน แนวโน้มกว้างๆ ในตลาดการสื่อสารข้อมูลคือเมื่อระยะทางลดลง ราคาของแต่ละส่วนจะลดลงอย่างมากในขณะที่ปริมาณเพิ่มขึ้น ไม่น่าแปลกใจเลยที่ความพยายามในเชิงพาณิชย์ของซิลิคอนโฟโตนิกส์ได้มุ่งเน้นไปที่งานจำนวนมากในแอปพลิเคชันระยะสั้นที่มีปริมาณสูงและกำหนดเป้าหมายไปที่ศูนย์ข้อมูลและคอมพิวเตอร์ประสิทธิภาพสูง แอปพลิเคชันในอนาคตจะรวมถึงการเชื่อมต่อแบบบอร์ดต่อบอร์ด การเชื่อมต่อระยะสั้นระดับ USB และบางทีแม้แต่การสื่อสารระหว่าง CPU core-to-core ในที่สุด แม้ว่าสิ่งที่จะเกิดขึ้นกับแอปพลิเคชัน core-to-core บนชิปยังคงค่อนข้างเป็นการคาดเดา แม้ว่าจะยังไม่ถึงระดับของอุตสาหกรรม CMOS แต่ซิลิคอนโฟโตนิกส์ก็เริ่มที่จะกลายเป็นอุตสาหกรรมที่สำคัญ