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硅光子技术简介

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发表于 2018-3-22 11:27:35 | 显示全部楼层 |阅读模式

安装在数据中心服务器内其貌不扬的芯片一直在不断发展,组成芯片的光学技术也在不断进步。硅光子技术,使用硅半导体作为光信号介质,传输数字信号比传统电子半导体装置快得多。

硅光子技术涉及几个核心组件。首先,激光是任何光学设备的心脏。目前激光器使用硅与磷化铟产生一致的红外激光。接着光子需要调制,将光打破形成光脉冲。光波导和其他互联设备将脉冲从一处移动到另一处。此外,因为100%的光学系统,即完全由光学芯片进行光学连接的设备,很可能还需要几十年才能实现,同样还需要通过某种方式将电信号转换成光信号,然后再返回。




幸运的是,每个光学部件基本可以用目前制造半导体电子的技术来制造。事实上,完全有可能在同一基板上制造电子和光学元件,以创建混合芯片,完成无数电信与网络功能。

短期内,硅光子芯片将被部署在高速信号传输系统中,它将远远超过铜制线缆的能力。今年早些时候,Kotura宣布其Optical Engine可以通过使用波分复用实现100Gbps的数据传输速率,允许不同波长的多个数据信号共享相同光学通路。此类设备适用于数据中心与高性能计算应用程序,解决基于铜线的以太网网络性能不足问题。IBM、Intel与NEC等主要芯片厂商也正在开发硅光子器件。

随着硅光子学的发展,芯片会变得更复杂,可以预期该技术将应用在多任务处理芯片内部连接多个核心,提高访问共享高速缓存和总线的速率。最终硅光子可能投入更实际与广泛的应用,甚至能替代半导体晶体管等光学芯片,获得更高的计算性能。

硅光子学的另一个应用领域包括生物识别技术。比利时根特大学的纳米与生物光子学中心研究人员使用该技术制造了可植入医疗装置,类似血糖仪,可配合芯片上的光谱仪,连同其他医疗/诊断设备一起使用。



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