సిలికాన్ ఫోటోనిక్డేటా కమ్యూనికేషన్ టెక్నాలజీ
అనేక వర్గాలలోఫోటోనిక్ పరికరాలుసిలికాన్ ఫోటోనిక్ భాగాలు, దిగువన చర్చించబడిన అత్యుత్తమ శ్రేణి పరికరాలతో పోటీపడతాయి. బహుశా మనం అత్యంత పరివర్తనాత్మకమైన పనిగా భావించేది ఏమిటంటే...ఆప్టికల్ కమ్యూనికేషన్లుమోడ్యులేటర్లు, డిటెక్టర్లు, వేవ్గైడ్లు మరియు ఇతర భాగాలను ఒకే చిప్పై ఏకీకృతం చేసి, అవి పరస్పరం సంభాషించుకునే సమీకృత ప్లాట్ఫారమ్లను సృష్టించడమే ఇది. కొన్ని సందర్భాల్లో, ఈ ప్లాట్ఫారమ్లలో ట్రాన్సిస్టర్లను కూడా చేర్చుతారు, దీనివల్ల యాంప్లిఫైయర్, సీరియలైజేషన్ మరియు ఫీడ్బ్యాక్ అన్నీ ఒకే చిప్పై ఏకీకృతం కావడానికి వీలవుతుంది. ఇటువంటి ప్రక్రియలను అభివృద్ధి చేయడానికి అయ్యే ఖర్చు కారణంగా, ఈ ప్రయత్నం ప్రధానంగా పీర్-టు-పీర్ డేటా కమ్యూనికేషన్ అప్లికేషన్ల కోసం ఉద్దేశించబడింది. మరియు ట్రాన్సిస్టర్ తయారీ ప్రక్రియను అభివృద్ధి చేయడానికి అయ్యే ఖర్చు కారణంగా, పనితీరు మరియు ఖర్చు దృక్కోణం నుండి చూస్తే, సమీప భవిష్యత్తులో వేఫర్ లేదా చిప్ స్థాయిలో బాండింగ్ టెక్నాలజీని ఉపయోగించి ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలను ఏకీకృతం చేయడమే అత్యంత సమంజసమని ఈ రంగంలో ఒక ఏకాభిప్రాయం వెలువడుతోంది.
ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలను ఉపయోగించి గణన చేయగల మరియు ఆప్టికల్ కమ్యూనికేషన్ను నిర్వహించగల చిప్లను తయారు చేయగలగడంలో స్పష్టమైన విలువ ఉంది. సిలికాన్ ఫోటోనిక్స్ యొక్క ప్రారంభ అనువర్తనాలలో చాలా వరకు డిజిటల్ డేటా కమ్యూనికేషన్లలో ఉన్నాయి. ఎలక్ట్రాన్లు (ఫెర్మియాన్లు) మరియు ఫోటాన్లు (బోసాన్లు) మధ్య ఉన్న ప్రాథమిక భౌతిక వ్యత్యాసాలే దీనికి కారణం. ఎలక్ట్రాన్లు గణన కోసం చాలా గొప్పవి, ఎందుకంటే ఆ రెండూ ఒకే సమయంలో ఒకే చోట ఉండలేవు. దీని అర్థం, అవి ఒకదానితో ఒకటి బలంగా సంకర్షణ చెందుతాయి. అందువల్ల, ఎలక్ట్రాన్లను ఉపయోగించి పెద్ద-స్థాయి నాన్-లీనియర్ స్విచ్చింగ్ పరికరాలైన ట్రాన్సిస్టర్లను నిర్మించడం సాధ్యమవుతుంది.
ఫోటాన్లకు విభిన్న లక్షణాలు ఉంటాయి: అనేక ఫోటాన్లు ఒకే సమయంలో ఒకే చోట ఉండగలవు, మరియు చాలా ప్రత్యేక పరిస్థితులలో అవి ఒకదానికొకటి అంతరాయం కలిగించుకోవు. అందుకే ఒకే ఫైబర్ ద్వారా సెకనుకు ట్రిలియన్ల బిట్ల డేటాను ప్రసారం చేయడం సాధ్యమవుతుంది: ఇది ఒకే టెరాబిట్ బ్యాండ్విడ్త్తో డేటా స్ట్రీమ్ను సృష్టించడం ద్వారా జరగదు.
ప్రపంచంలోని అనేక ప్రాంతాలలో, ఫైబర్ టు ది హోమ్ అనేది ప్రధాన యాక్సెస్ పద్ధతిగా ఉంది, అయినప్పటికీ యునైటెడ్ స్టేట్స్లో ఇది నిజమని నిరూపించబడలేదు, అక్కడ ఇది DSL మరియు ఇతర సాంకేతికతలతో పోటీపడుతుంది. బ్యాండ్విడ్త్ కోసం నిరంతర డిమాండ్తో, ఫైబర్ ఆప్టిక్స్ ద్వారా డేటాను మరింత సమర్థవంతంగా ప్రసారం చేయవలసిన అవసరం కూడా క్రమంగా పెరుగుతోంది. డేటా కమ్యూనికేషన్ మార్కెట్లోని విస్తృత ధోరణి ఏమిటంటే, దూరం తగ్గేకొద్దీ, ప్రతి విభాగం ధర గణనీయంగా తగ్గుతుంది, అదే సమయంలో పరిమాణం పెరుగుతుంది. ఆశ్చర్యపోనవసరం లేదు, సిలికాన్ ఫోటోనిక్స్ వాణిజ్యీకరణ ప్రయత్నాలు డేటా సెంటర్లు మరియు హై-పెర్ఫార్మెన్స్ కంప్యూటింగ్ను లక్ష్యంగా చేసుకుని, అధిక-పరిమాణ, స్వల్ప-శ్రేణి అనువర్తనాలపై గణనీయమైన కృషిని కేంద్రీకరించాయి. భవిష్యత్ అనువర్తనాలలో బోర్డ్-టు-బోర్డ్, USB-స్థాయి స్వల్ప-శ్రేణి కనెక్టివిటీ, మరియు బహుశా చివరికి CPU కోర్-టు-కోర్ కమ్యూనికేషన్ కూడా ఉంటాయి, అయినప్పటికీ ఒక చిప్పై కోర్-టు-కోర్ అనువర్తనాలతో ఏమి జరుగుతుందనేది ఇప్పటికీ చాలా ఊహాజనితమైనది. ఇది ఇంకా CMOS పరిశ్రమ స్థాయికి చేరుకోనప్పటికీ, సిలికాన్ ఫోటోనిక్స్ ఒక ముఖ్యమైన పరిశ్రమగా అభివృద్ధి చెందడం ప్రారంభించింది.

పోస్ట్ చేసిన సమయం: జూలై-09-2024




