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解析硅光子的技术原理及市场发展状况

导读: 硅光子技术即在硅晶圆上实现光传输,用激光束代替电子信号传输数据,是一种基于硅光子学的低成本、高速率的光通信技术。

  近来有关硅光子的相关信息不断出现,从2013年1月份的Intel发布采用硅光子技术的有源光缆(AOC),到5月份Mellanox宣布以8200万美元收购硅光子器件公司Kotura,再到8月份,继思科收购Lightwire之后华为完成对比利时硅光技术开发商Caliopa公司的并购等等,有关硅光子的信息不绝于耳。

  二十一世纪,随着人们对信息量需求的增长,对宽带速度的要求越来越高,在此驱动下,传统的网络系统已遭遇瓶颈,取而代之的是高速光子微芯片互联。基于拥有成熟制作工艺的半导体硅材料而成的硅光子器件将在此领域发挥特别的作用,欣慰的是,目前硅光子已进入全面普及阶段。

  硅光子技术原理

  硅光子技术即在硅晶圆上实现光传输,用激光束代替电子信号传输数据,是一种基于硅光子学的低成本、高速率的光通信技术。硅光子技术的实用化和研发的推进改速度都超过了预期,其中,进展尤为快速的当属日本。

  光子学使用的材料是玻璃,光器件是基于玻璃上制作的,这与硅有所不同。由于光的波长对硅而言是透明的,如果信息完全基于硅的基础上的话,就不能做光接收器,这是硅材料的本质不足,尤其是光源方面,所以硅材料不适合做激光器。但是硅光子技术的应用范围可以从电路板间的数据传输扩大到芯片内的传输,并且未来硅光子技术的应用范围有望扩大到芯片间和芯片内的传输,预计这方面的应用将在2020年左右实现实用化。

  有专家表示,硅光子技术是一个原理性的技术,人们可以透过这个窗口看到以前没有看到过的东西。如果作为独立元件的话,它的优势在于独立波长,这不像其他传统的激光器,传统的激光器会产生红光、绿光,而基于硅光子的独立元件能产生传统激光器产生不了的光。

  主流IT企业研发推动硅光子技术发展

  目前从全球范围内来看,从事硅光子技术投资与开发的公司并不多,全球主要的公司在35家左右,整体上可分为五大类:R&D/MPW、无晶圆、铸造、设备和系统。Intel则在硅光子设备方面处于领导地位,其目前和康宁在基于硅光子光纤方面有密切合作;富士通、IBM和思科等则在系统方面占据重要位置。现阶段业界不断盛传称硅光子是革命性的技术,其市场和产品用途非常广阔,应用跨度也很大,从超过1000公里的长途通信到城域网、从光接入网到局域网/存储网络、从设备级的背板互连到板卡级的芯片间互连,甚至芯片内部互连,都有着广阔的应用前景。

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