Silicio fotoninisduomenų perdavimo technologija
Keliose kategorijosefotoniniai įrenginiai, silicio fotoniniai komponentai gali konkuruoti su geriausiais savo klasėje esančiais įrenginiais, kurie aptariami toliau. Galbūt tai, ką laikome labiausiai transformuojančiu darbuoptinis ryšysyra integruotų platformų, kurios integruoja moduliatorius, detektorius, bangolaidžius ir kitus komponentus tame pačiame luste, kurie bendrauja tarpusavyje, kūrimas. Kai kuriais atvejais šiose platformose taip pat įtraukiami tranzistoriai, leidžiantys stiprintuvą, nuoseklųjį ryšį ir grįžtamąjį ryšį integruoti tame pačiame luste. Dėl tokių procesų kūrimo kainos šios pastangos pirmiausia skirtos „peer-to-peer“ duomenų perdavimo programoms. O dėl tranzistorių gamybos proceso kūrimo kainos šioje srityje vyrauja sutarimas, kad, atsižvelgiant į našumą ir kainą, artimiausioje ateityje prasmingiausia integruoti elektroninius prietaisus naudojant sujungimo technologiją plokštelės ar lusto lygmeniu.
Akivaizdu, kad vertė yra galimybė gaminti lustus, kurie gali atlikti skaičiavimus naudojant elektroninius įrenginius ir vykdyti optinį ryšį. Dauguma ankstyvųjų silicio fotonikos pritaikymų buvo skaitmeniniame duomenų perdavime. Tai lemia esminiai fiziniai elektronų (fermionų) ir fotonų (bozonų) skirtumai. Elektronai puikiai tinka skaičiavimams, nes jie negali būti toje pačioje vietoje tuo pačiu metu. Tai reiškia, kad jie stipriai sąveikauja vienas su kitu. Todėl elektronus galima naudoti kuriant didelio masto netiesinius perjungimo įtaisus – tranzistorius.
Fotonai pasižymi skirtingomis savybėmis: daug fotonų gali būti toje pačioje vietoje tuo pačiu metu, ir ypatingomis aplinkybėmis jie netrukdo vienas kitam. Štai kodėl per vieną šviesolaidį įmanoma perduoti trilijonus bitų duomenų per sekundę: tai nepadaroma sukuriant duomenų srautą su vienu terabito pralaidumu.
Daugelyje pasaulio šalių šviesolaidinis ryšys iki namų yra dominuojanti prieigos paradigma, nors Jungtinėse Valstijose, kur jis konkuruoja su DSL ir kitomis technologijomis, tai nebuvo įrodyta. Nuolat didėjant pralaidumo poreikiui, nuolat auga poreikis skatinti efektyvesnį duomenų perdavimą šviesolaidžiais. Duomenų perdavimo rinkoje vyrauja bendra tendencija, kad mažėjant atstumui, kiekvieno segmento kaina smarkiai mažėja, o apimtis didėja. Nenuostabu, kad silicio fotonikos komercializavimo pastangos daugiausia dėmesio skyrė didelio masto, trumpojo nuotolio taikymams, orientuotiems į duomenų centrus ir didelio našumo skaičiavimus. Ateities taikymai apims plokščių tarpusavio ryšį, USB masto trumpojo nuotolio ryšį ir galbūt net procesoriaus branduolių tarpusavio ryšį, nors tai, kas nutiks su branduolių tarpusavio programomis viename luste, vis dar gana spekuliatyvu. Nors silicio fotonika dar nepasiekė CMOS pramonės masto, ji jau pradėjo tapti reikšminga pramonės šaka.
Įrašo laikas: 2024 m. liepos 9 d.