Silicon PhotônicoTecnologia de comunicação de dados
Em várias categorias dedispositivos fotônicos, os componentes fotônicos de silício são competitivos com os melhores dispositivos da categoria, que são discutidos abaixo. Talvez o que consideramos ser o trabalho mais transformador emComunicações ópticasé a criação de plataformas integradas que integram moduladoras, detectores, guias de ondas e outros componentes no mesmo chip que se comunicam. Em alguns casos, os transistores também estão incluídos nessas plataformas, permitindo que o amplificador, a serialização e o feedback seja integrado ao mesmo chip. Devido ao custo do desenvolvimento de tais processos, esse esforço visa principalmente aplicativos para comunicação de dados ponto a ponto. E devido ao custo do desenvolvimento de um processo de fabricação de transistores, o consenso emergente no campo é que, de uma perspectiva de desempenho e custo, faz mais sentido para o futuro próximo integrar dispositivos eletrônicos fazendo a tecnologia de ligação no nível de bolacha ou chip.
Há um valor óbvio em poder fazer chips que podem calcular o uso de dispositivos eletrônicos e realizar comunicação óptica. A maioria das aplicações iniciais da Silicon Photonics estava em comunicações de dados digitais. Isso é impulsionado por diferenças físicas fundamentais entre elétrons (férmions) e fótons (bósons). Os elétrons são ótimos para computação, porque os dois não podem estar no mesmo local ao mesmo tempo. Isso significa que eles interagem fortemente entre si. Portanto, é possível usar elétrons para criar dispositivos de comutação não lineares em larga escala-transistores.
Os fótons têm propriedades diferentes: muitos fótons podem estar no mesmo local ao mesmo tempo e, em circunstâncias muito especiais, não interferem entre si. É por isso que é possível transmitir trilhões de bits de dados por segundo através de uma única fibra: isso não é feito criando um fluxo de dados com uma única largura de banda de Terabit.
Em muitas partes do mundo, a fibra da casa é o paradigma de acesso dominante, embora isso não tenha sido comprovado nos Estados Unidos, onde compete com a DSL e outras tecnologias. Com a constante demanda por largura de banda, a necessidade de impulsionar cada vez mais eficiente transmissão de dados através da fibra óptica também está crescendo constantemente. A ampla tendência no mercado de comunicação de dados é que, à medida que a distância diminui, o preço de cada segmento diminui drasticamente enquanto o volume aumenta. Não é de surpreender que os esforços de comercialização da Silicon Photonics tenham concentrado uma quantidade significativa de trabalho em aplicações de alto volume e de curto alcance, direcionando os centers de data centers e computação de alto desempenho. As aplicações futuras incluirão conectividade de curto alcance em escala USB, e talvez até a comunicação central para essencial da CPU eventualmente, embora o que acontecerá com aplicativos essenciais em um chip ainda seja bastante especulativo. Embora ainda não tenha atingido a escala da indústria do CMOS, a Silicon Photonics começou a se tornar uma indústria significativa.
Hora de postagem: JUL-09-2024