Teknolojia ya mawasiliano ya data ya fotoniki ya silikoni

Siliconi ya fotonikiteknolojia ya mawasiliano ya data
Katika makundi kadhaa yavifaa vya upigaji picha, vipengele vya fotoniki vya silikoni vinashindana na vifaa bora zaidi, ambavyo vinajadiliwa hapa chini. Labda kile tunachokiona kuwa kazi ya mabadiliko zaidi katikamawasiliano ya machoni uundaji wa majukwaa jumuishi ambayo huunganisha vidhibiti, vigunduzi, miongozo ya mawimbi, na vipengele vingine kwenye chipu moja ambayo huwasiliana. Katika baadhi ya matukio, transistors pia hujumuishwa katika majukwaa haya, na kuruhusu amplifier, upangaji mfululizo, na maoni yote kuunganishwa kwenye chipu moja. Kutokana na gharama ya kutengeneza michakato kama hiyo, juhudi hii inalenga hasa matumizi ya mawasiliano ya data kati ya rika na rika. Na kwa sababu ya gharama ya kutengeneza mchakato wa utengenezaji wa transistors, makubaliano yanayoibuka katika uwanja huu ni kwamba, kutoka kwa mtazamo wa utendaji na gharama, ina mantiki zaidi kwa mustakabali unaoonekana kuunganisha vifaa vya elektroniki kwa kufanya teknolojia ya kuunganisha katika kiwango cha wafer au chipu.

Kuna thamani dhahiri katika kuweza kutengeneza chipu zinazoweza kukokotoa kwa kutumia vifaa vya kielektroniki na kufanya mawasiliano ya macho. Matumizi mengi ya awali ya fotoniki za silikoni yalikuwa katika mawasiliano ya data ya kidijitali. Hii inaendeshwa na tofauti za kimsingi za kimwili kati ya elektroni (fermions) na fotoni (bosons). Elektroni ni nzuri kwa ajili ya kukokotoa kwa sababu zote mbili haziwezi kuwa mahali pamoja kwa wakati mmoja. Hii ina maana kwamba zinaingiliana kwa nguvu. Kwa hivyo, inawezekana kutumia elektroni kujenga vifaa vikubwa vya kubadili visivyo vya mstari - transistors.

Fotoni zina sifa tofauti: fotoni nyingi zinaweza kuwa mahali pamoja kwa wakati mmoja, na chini ya hali maalum sana haziingiliani. Ndiyo maana inawezekana kusambaza trilioni za biti za data kwa sekunde kupitia nyuzi moja: haifanyiki kwa kuunda mtiririko wa data wenye kipimo data kimoja cha terabiti.

Katika sehemu nyingi za dunia, nyuzi hadi nyumbani ndio mfumo mkuu wa ufikiaji, ingawa hii haijathibitishwa kuwa kweli nchini Marekani, ambapo inashindana na DSL na teknolojia zingine. Kwa mahitaji ya mara kwa mara ya kipimo data, hitaji la kuendesha upitishaji data kwa ufanisi zaidi kupitia nyuzi optiki pia linakua kwa kasi. Mwelekeo mpana katika soko la mawasiliano ya data ni kwamba kadri umbali unavyopungua, bei ya kila sehemu hupungua sana huku ujazo ukiongezeka. Haishangazi, juhudi za uuzaji wa silicon fotoniki zimelenga kazi kubwa kwenye matumizi ya ujazo wa juu, masafa mafupi, kulenga vituo vya data na kompyuta yenye utendaji wa hali ya juu. Matumizi ya siku zijazo yatajumuisha muunganisho wa bodi hadi bodi, masafa mafupi ya USB, na labda hata mawasiliano ya CPU hadi msingi hatimaye, ingawa kitakachotokea na matumizi ya msingi hadi msingi kwenye chipu bado ni cha kubahatisha. Ingawa bado haijafikia kiwango cha tasnia ya CMOS, silicon fotoniki imeanza kuwa tasnia muhimu.