Φωτονικό πυρίτιοτεχνολογία επικοινωνίας δεδομένων
Σε αρκετές κατηγορίεςφωτονικές συσκευές, τα φωτονικά εξαρτήματα πυριτίου είναι ανταγωνιστικά με τις καλύτερες στην κατηγορία τους συσκευές, οι οποίες συζητούνται παρακάτω. Ίσως αυτό που θεωρούμε το πιο μετασχηματιστικό έργο στοοπτικές επικοινωνίεςείναι η δημιουργία ολοκληρωμένων πλατφορμών που ενσωματώνουν διαμορφωτές, ανιχνευτές, κυματοδηγούς και άλλα εξαρτήματα στο ίδιο τσιπ που επικοινωνούν μεταξύ τους. Σε ορισμένες περιπτώσεις, τρανζίστορ περιλαμβάνονται επίσης σε αυτές τις πλατφόρμες, επιτρέποντας την ενσωμάτωση του ενισχυτή, της σειριοποίησης και της ανάδρασης στο ίδιο τσιπ. Λόγω του κόστους ανάπτυξης τέτοιων διαδικασιών, αυτή η προσπάθεια στοχεύει κυρίως σε εφαρμογές για επικοινωνία δεδομένων peer-to-peer. Και λόγω του κόστους ανάπτυξης μιας διαδικασίας κατασκευής τρανζίστορ, η αναδυόμενη συναίνεση στον τομέα είναι ότι, από άποψη απόδοσης και κόστους, είναι πιο λογικό για το άμεσο μέλλον να ενσωματώνονται ηλεκτρονικές συσκευές κάνοντας τεχνολογία σύνδεσης σε επίπεδο πλακιδίων ή τσιπ.
Υπάρχει προφανής αξία στην ικανότητα κατασκευής τσιπ που μπορούν να υπολογίζουν χρησιμοποιώντας ηλεκτρονικές συσκευές και να πραγματοποιούν οπτική επικοινωνία. Οι περισσότερες από τις πρώτες εφαρμογές της φωτονικής πυριτίου αφορούσαν τις ψηφιακές επικοινωνίες δεδομένων. Αυτό οφείλεται σε θεμελιώδεις φυσικές διαφορές μεταξύ ηλεκτρονίων (φερμιόνια) και φωτονίων (μποζόνια). Τα ηλεκτρόνια είναι εξαιρετικά για τους υπολογισμούς επειδή τα δύο δεν μπορούν να βρίσκονται στο ίδιο μέρος ταυτόχρονα. Αυτό σημαίνει ότι αλληλεπιδρούν έντονα μεταξύ τους. Επομένως, είναι δυνατό να χρησιμοποιηθούν ηλεκτρόνια για την κατασκευή μεγάλης κλίμακας μη γραμμικών συσκευών μεταγωγής - τρανζίστορ.
Τα φωτόνια έχουν διαφορετικές ιδιότητες: πολλά φωτόνια μπορούν να βρίσκονται στο ίδιο σημείο ταυτόχρονα και, υπό πολύ ειδικές συνθήκες, δεν αλληλεπιδρούν μεταξύ τους. Γι' αυτό είναι δυνατή η μετάδοση τρισεκατομμυρίων bit δεδομένων ανά δευτερόλεπτο μέσω μίας μόνο οπτικής ίνας: αυτό δεν γίνεται δημιουργώντας μια ροή δεδομένων με ένα μόνο εύρος ζώνης terabit.
Σε πολλά μέρη του κόσμου, η οπτική ίνα προς το σπίτι είναι το κυρίαρχο παράδειγμα πρόσβασης, αν και αυτό δεν έχει αποδειχθεί αληθές στις Ηνωμένες Πολιτείες, όπου ανταγωνίζεται το DSL και άλλες τεχνολογίες. Με τη συνεχή ζήτηση για εύρος ζώνης, η ανάγκη για ολοένα και πιο αποτελεσματική μετάδοση δεδομένων μέσω οπτικών ινών αυξάνεται επίσης σταθερά. Η γενική τάση στην αγορά επικοινωνίας δεδομένων είναι ότι καθώς μειώνεται η απόσταση, η τιμή κάθε τμήματος μειώνεται δραματικά, ενώ ο όγκος αυξάνεται. Δεν αποτελεί έκπληξη το γεγονός ότι οι προσπάθειες εμπορευματοποίησης της φωτονικής πυριτίου έχουν επικεντρώσει σημαντικό όγκο εργασίας σε εφαρμογές μεγάλου όγκου και μικρής εμβέλειας, στοχεύοντας σε κέντρα δεδομένων και υπολογιστές υψηλής απόδοσης. Οι μελλοντικές εφαρμογές θα περιλαμβάνουν συνδεσιμότητα μικρής εμβέλειας από πλακέτα σε πλακέτα, συνδεσιμότητα μικρής εμβέλειας σε κλίμακα USB, και ίσως ακόμη και επικοινωνία πυρήνα-πυρήνα CPU τελικά, αν και το τι θα συμβεί με τις εφαρμογές πυρήνα-πυρήνα σε ένα τσιπ είναι ακόμα αρκετά εικασίες. Αν και δεν έχει ακόμη φτάσει στην κλίμακα της βιομηχανίας CMOS, η φωτονική πυριτίου έχει αρχίσει να γίνεται μια σημαντική βιομηχανία.
Ώρα δημοσίευσης: 09 Ιουλίου 2024