Τεχνολογία επικοινωνίας φωτονικών δεδομένων

Φωτονικό πυριτόλιοΤεχνολογία επικοινωνίας δεδομένων
Σε διάφορες κατηγορίες τουφωτονικές συσκευές, τα φωτονικά συστατικά του πυριτίου είναι ανταγωνιστικά με τις καλύτερες συσκευές στην κατηγορία, οι οποίες συζητούνται παρακάτω. Ίσως αυτό που θεωρούμε ότι είναι το πιο μετασχηματιστικό έργοοπτικές επικοινωνίεςείναι η δημιουργία ολοκληρωμένων πλατφορμών που ενσωματώνουν διαμορφωτές, ανιχνευτές, κυματοδηγούς και άλλα εξαρτήματα στο ίδιο τσιπ που επικοινωνούν μεταξύ τους. Σε ορισμένες περιπτώσεις, οι τρανζίστορ περιλαμβάνονται επίσης σε αυτές τις πλατφόρμες, επιτρέποντας τον ενισχυτή, τη σειριοποίηση και την ανατροφοδότηση σε όλους να ενσωματωθούν στο ίδιο τσιπ. Λόγω του κόστους ανάπτυξης τέτοιων διαδικασιών, αυτή η προσπάθεια απευθύνεται κυρίως σε αιτήσεις για επικοινωνία δεδομένων από ομοτίμους. Και λόγω του κόστους ανάπτυξης μιας διαδικασίας παραγωγής τρανζίστορ, η αναδυόμενη συναίνεση στον τομέα είναι ότι, από την άποψη των επιδόσεων και του κόστους, καθιστά το πιο νόημα για το προβλέψιμο μέλλον να ενσωματώσει τις ηλεκτρονικές συσκευές κάνοντας τεχνολογία συγκόλλησης στο επίπεδο των πλακιδίων ή του τσιπ.

Υπάρχει προφανής αξία για να είναι σε θέση να κάνουν μάρκες που μπορούν να υπολογίσουν χρησιμοποιώντας ηλεκτρονικές συσκευές και να πραγματοποιήσουν οπτική επικοινωνία. Οι περισσότερες από τις πρώτες εφαρμογές της φωτονικής του πυριτίου ήταν σε επικοινωνίες ψηφιακών δεδομένων. Αυτό οφείλεται σε θεμελιώδεις φυσικές διαφορές μεταξύ των ηλεκτρονίων (Fermions) και των φωτονίων (Bosons). Τα ηλεκτρόνια είναι ιδανικά για τον υπολογισμό, επειδή οι δύο από αυτούς δεν μπορούν να βρίσκονται στην ίδια θέση ταυτόχρονα. Αυτό σημαίνει ότι αλληλεπιδρούν έντονα μεταξύ τους. Ως εκ τούτου, είναι δυνατόν να χρησιμοποιηθούν ηλεκτρόνια για την κατασκευή μη γραμμικών συσκευών μεταγωγής μεγάλης κλίμακας-τρανζίστορ.

Τα φωτόνια έχουν διαφορετικές ιδιότητες: πολλά φωτόνια μπορούν να βρίσκονται στην ίδια θέση ταυτόχρονα και κάτω από πολύ ειδικές συνθήκες που δεν παρεμβαίνουν μεταξύ τους. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο είναι δυνατόν να μεταδοθούν τρισεκατομμύρια κομμάτια δεδομένων ανά δευτερόλεπτο μέσω μιας ενιαίας ίνας: δεν γίνεται με τη δημιουργία μιας ροής δεδομένων με ένα ενιαίο εύρος ζώνης terabit.

Σε πολλά μέρη του κόσμου, οι ίνες στο σπίτι είναι το κυρίαρχο πρότυπο πρόσβασης, αν και αυτό δεν έχει αποδειχθεί αληθές στις Ηνωμένες Πολιτείες, όπου ανταγωνίζεται την DSL και άλλες τεχνολογίες. Με τη συνεχή ζήτηση για εύρος ζώνης, η ανάγκη οδήγησης όλο και αποτελεσματικότερη μετάδοση δεδομένων μέσω οπτικών ινών αυξάνεται επίσης σταθερά. Η ευρεία τάση στην αγορά επικοινωνίας δεδομένων είναι ότι καθώς η απόσταση μειώνεται, η τιμή κάθε τμήματος μειώνεται δραματικά ενώ ο όγκος αυξάνεται. Δεν αποτελεί έκπληξη το γεγονός ότι οι προσπάθειες εμπορευματοποίησης φωτονικών πυριτίων έχουν επικεντρώσει σημαντική εργασία σε εφαρμογές μεγάλου όγκου, μικρής εμβέλειας, στοχεύοντας κέντρα δεδομένων και υπολογιστικά υψηλής απόδοσης. Οι μελλοντικές εφαρμογές θα περιλαμβάνουν τη συνδεσιμότητα μικρής εμβέλειας με το διοικητικό συμβούλιο, την κλίμακα USB και ίσως ακόμη και την επικοινωνία CPU πυρήνα σε πυρήνα, αν και αυτό που θα συμβεί με εφαρμογές πυρήνα σε πυρήνα σε ένα τσιπ είναι ακόμα αρκετά κερδοσκοπικό. Παρόλο που δεν έχει ακόμη φτάσει στην κλίμακα της βιομηχανίας CMOS, η Silicon Photonics έχει αρχίσει να γίνεται σημαντική βιομηχανία.