Silício fotônicotecnologia de comunicação de dados
Em diversas 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 moduladores, detectores, guias de onda e outros componentes no mesmo chip que se comunicam entre si. Em alguns casos, os transistores também são incluídos nessas plataformas, permitindo que o amplificador, a serialização e o feedback sejam integrados no mesmo chip. Devido ao custo de desenvolvimento de tais processos, este esforço destina-se principalmente a aplicações para comunicação de dados ponto a ponto. E devido ao custo de desenvolvimento de um processo de fabricação de transistores, o consenso emergente na área é que, do ponto de vista de desempenho e custo, faz mais sentido, num futuro próximo, integrar dispositivos eletrônicos através da tecnologia de ligação no wafer ou no chip. nível.
Há um valor óbvio em ser capaz de fabricar chips que possam computar usando dispositivos eletrônicos e realizar comunicação óptica. A maioria das primeiras aplicações da fotônica de silício ocorreu em comunicações digitais de dados. Isto é impulsionado por diferenças físicas fundamentais entre elétrons (férmions) e fótons (bósons). Os elétrons são ótimos para a computação porque os dois não podem estar no mesmo lugar ao mesmo tempo. Isso significa que eles interagem fortemente entre si. Portanto, é possível usar elétrons para construir dispositivos de comutação não linear em larga escala – transistores.
Os fótons têm propriedades diferentes: muitos fótons podem estar no mesmo lugar ao mesmo tempo e, em circunstâncias muito especiais, não interferem uns com os outros. 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 largura de banda de um único terabit.
Em muitas partes do mundo, a fibra até casa é o paradigma de acesso dominante, embora isso não tenha sido comprovado nos Estados Unidos, onde compete com o DSL e outras tecnologias. Com a constante demanda por largura de banda, a necessidade de promover uma transmissão de dados cada vez mais eficiente através de fibra óptica também cresce constantemente. A tendência geral 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 fotônica de silício tenham concentrado uma quantidade significativa de trabalho em aplicações de alto volume e curto alcance, visando data centers e computação de alto desempenho. As aplicações futuras incluirão conectividade placa a placa, conectividade de curto alcance em escala USB e talvez até mesmo comunicação núcleo a núcleo da CPU, embora o que acontecerá com aplicativos núcleo a núcleo em um chip ainda seja bastante especulativo. Embora ainda não tenha atingido a escala da indústria CMOS, a fotônica de silício começou a se tornar uma indústria significativa.
Horário da postagem: 09/07/2024