探析硅光学技术的原理、种类及优势
当互联网流量在用户和数据中心之间传递时,越来越多数据通信发生在数据中心,让现有数据中心交换互联变得更加困难,成本越来越高,由此技术创新变得十分重要与紧迫。
现在有一种半导体技术——硅光子,具有市场出货量与成本成反比的优势,相比传统的光子技术,硅光器件可以满足数据中心对更低成本、更高集成、更多嵌入式功能、更高互联密度、更低功耗和可靠性的依赖。
微电子技术按照“摩尔定律”飞速发展已有五十几年了,但随着器件的特征尺寸减小到十几个纳米以下,微电子产业能否再依照“摩尔定律”前进已面临挑战。
器件的速度、功耗和散热已经成为制约微电子技术发展的瓶颈。
另一方面,基于计算机与通信网络化的信息技术也希望其功能器件和系统具有更快的处理速度、更大的数据存储容量和更高的传输速率。
仅仅利用电子作为信息载体的硅集成电路技术已经难以满足上述要求。
因此,应用“硅基光电子技术”,将微电子和光电子在硅基平台上结合起来,充分发挥微电子先进成熟的工艺技术,大规模集成带来的低廉价格,以及光子器件与系统所特有的极高带宽、超快传输速率、高抗干扰性等优势,已经成为了信息技术发展的必然和业界的普遍共识。
什么是硅光技术?
硅光子是一种基于硅光子学的低成本、高速的光通信技术,用激光束代替电子信号传输数据,她是将光学与电子元件组合至一个独立的微芯片中以提升路由器和交换机线卡之间芯片与芯片之间的连接速度。
硅光子技术是基于硅和硅基衬底材料(如SiGe/Si、SOI 等),利用现有CMOS 工艺进行光器件开发和集成的新一代技术,结合了集成电路技术的超大规模、超高精度制造的特性和光子技术超高速率、超低功耗的优势,是应对摩尔定律失效的颠覆性技术。
这种组合得力于半导体晶圆制造的可扩展性,因而能够降低成本。
硅光子架构主要由硅基激光器、硅基光电集成芯片、主动光学组件和光纤封装完成,使用。