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硅光子技术应用和发展

2013-05-24 14:24
论恒
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  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

  据了解,Intel自90年代中期就开始对硅光子技术进行长期研究,2008年12月Intel宣布,公司已经使用硅材料创造了雪崩光电二极管(APD)的性能世界纪录,频率高达340GHz。除了光通讯外,硅APD还能够运用在诸如传感器、成像、量子密码学以及生物学应用中。而在今年1月,Intel发布了采用硅光子技术的有源光缆(AOC),该产品支持脸书主导的数据中心行业标准“Open Compute Project”。

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