സിലിക്കൺ ഫോട്ടോണിക് ഡാറ്റ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ ടെക്നോളജി

സിലിക്കൺ ഫോട്ടോണിക്ഡാറ്റാ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ സാങ്കേതികവിദ്യ
നിരവധി വിഭാഗങ്ങളിലായിഫോട്ടോണിക് ഉപകരണങ്ങൾസിലിക്കൺ ഫോട്ടോണിക് ഘടകങ്ങൾ മികച്ച ഉപകരണങ്ങളുമായി മത്സരിക്കുന്നവയാണ്, അവ ചുവടെ ചർച്ചചെയ്യുന്നു. ഒരുപക്ഷേ ഏറ്റവും പരിവർത്തനാത്മകമായ പ്രവൃത്തിയായി നമ്മൾ കരുതുന്നത്ഒപ്റ്റിക്കൽ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻസ്മോഡുലേറ്ററുകൾ, ഡിറ്റക്ടറുകൾ, വേവ്ഗൈഡുകൾ, മറ്റ് ഘടകങ്ങൾ എന്നിവ പരസ്പരം ആശയവിനിമയം നടത്തുന്ന ഒരേ ചിപ്പിൽ സംയോജിപ്പിക്കുന്ന സംയോജിത പ്ലാറ്റ്‌ഫോമുകളുടെ സൃഷ്ടിയാണ്. ചില സന്ദർഭങ്ങളിൽ, ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളും ഈ പ്ലാറ്റ്‌ഫോമുകളിൽ ഉൾപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്, ഇത് ആംപ്ലിഫയർ, സീരിയലൈസേഷൻ, ഫീഡ്‌ബാക്ക് എന്നിവയെല്ലാം ഒരേ ചിപ്പിൽ സംയോജിപ്പിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു. അത്തരം പ്രക്രിയകൾ വികസിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള ചെലവ് കാരണം, ഈ ശ്രമം പ്രാഥമികമായി പിയർ-ടു-പിയർ ഡാറ്റ ആശയവിനിമയത്തിനുള്ള ആപ്ലിക്കേഷനുകളെ ലക്ഷ്യം വച്ചുള്ളതാണ്. ഒരു ട്രാൻസിസ്റ്റർ നിർമ്മാണ പ്രക്രിയ വികസിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള ചെലവ് കാരണം, പ്രകടനത്തിന്റെയും ചെലവ് വീക്ഷണകോണിൽ നിന്ന്, വേഫർ അല്ലെങ്കിൽ ചിപ്പ് തലത്തിൽ ബോണ്ടിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ ചെയ്തുകൊണ്ട് ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങളെ സംയോജിപ്പിക്കുന്നത് ഭാവിയിൽ ഏറ്റവും യുക്തിസഹമാണെന്ന് ഈ മേഖലയിൽ ഉയർന്നുവരുന്ന സമവായം.

ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് കമ്പ്യൂട്ട് ചെയ്യാനും ഒപ്റ്റിക്കൽ ആശയവിനിമയം നടത്താനും കഴിയുന്ന ചിപ്പുകൾ നിർമ്മിക്കാൻ കഴിയുന്നതിൽ വ്യക്തമായ മൂല്യമുണ്ട്. സിലിക്കൺ ഫോട്ടോണിക്‌സിന്റെ ആദ്യകാല പ്രയോഗങ്ങളിൽ ഭൂരിഭാഗവും ഡിജിറ്റൽ ഡാറ്റ ആശയവിനിമയത്തിലായിരുന്നു. ഇലക്ട്രോണുകളും (ഫെർമിയണുകൾ) ഫോട്ടോണുകളും (ബോസോണുകൾ) തമ്മിലുള്ള അടിസ്ഥാന ഭൗതിക വ്യത്യാസങ്ങളാണ് ഇതിന് കാരണം. ഇലക്ട്രോണുകൾ കമ്പ്യൂട്ടിംഗിന് മികച്ചതാണ്, കാരണം അവ രണ്ടും ഒരേ സമയം ഒരേ സ്ഥലത്ത് ആയിരിക്കാൻ കഴിയില്ല. ഇതിനർത്ഥം അവ പരസ്പരം ശക്തമായി ഇടപഴകുന്നു എന്നാണ്. അതിനാൽ, വലിയ തോതിലുള്ള നോൺലീനിയർ സ്വിച്ചിംഗ് ഉപകരണങ്ങൾ - ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ - നിർമ്മിക്കാൻ ഇലക്ട്രോണുകൾ ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയും.

ഫോട്ടോണുകൾക്ക് വ്യത്യസ്ത ഗുണങ്ങളുണ്ട്: ഒരേ സമയം പല ഫോട്ടോണുകളും ഒരേ സ്ഥലത്ത് ആയിരിക്കാം, വളരെ പ്രത്യേക സാഹചര്യങ്ങളിൽ അവ പരസ്പരം ഇടപെടുന്നില്ല. അതുകൊണ്ടാണ് ഒരൊറ്റ ഫൈബറിലൂടെ സെക്കൻഡിൽ ട്രില്യൺ കണക്കിന് ബിറ്റ് ഡാറ്റ കൈമാറാൻ കഴിയുന്നത്: ഒരൊറ്റ ടെറാബിറ്റ് ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് ഉപയോഗിച്ച് ഒരു ഡാറ്റ സ്ട്രീം സൃഷ്ടിച്ചുകൊണ്ട് ഇത് ചെയ്യാൻ കഴിയില്ല.

ലോകത്തിന്റെ പല ഭാഗങ്ങളിലും, ഫൈബർ ടു ദ ഹോം ആണ് ആധിപത്യം പുലർത്തുന്ന ആക്‌സസ് മാതൃക, എന്നിരുന്നാലും യുണൈറ്റഡ് സ്റ്റേറ്റ്സിൽ ഇത് ശരിയാണെന്ന് തെളിയിക്കപ്പെട്ടിട്ടില്ല, അവിടെ അത് DSL ഉം മറ്റ് സാങ്കേതികവിദ്യകളുമായും മത്സരിക്കുന്നു. ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്തിനായുള്ള നിരന്തരമായ ആവശ്യകതയ്‌ക്കൊപ്പം, ഫൈബർ ഒപ്റ്റിക്‌സിലൂടെ കൂടുതൽ കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമമായ ഡാറ്റാ ട്രാൻസ്മിഷൻ നടത്തേണ്ടതിന്റെ ആവശ്യകതയും ക്രമാനുഗതമായി വളരുകയാണ്. ഡാറ്റാ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ വിപണിയിലെ വിശാലമായ പ്രവണത, ദൂരം കുറയുന്നതിനനുസരിച്ച്, വോളിയം വർദ്ധിക്കുമ്പോൾ ഓരോ സെഗ്‌മെന്റിന്റെയും വില ഗണ്യമായി കുറയുന്നു എന്നതാണ്. അതിശയിക്കാനില്ല, സിലിക്കൺ ഫോട്ടോണിക്‌സ് വാണിജ്യവൽക്കരണ ശ്രമങ്ങൾ ഉയർന്ന വോളിയം, ഷോർട്ട്-റേഞ്ച് ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ, ഡാറ്റാ സെന്ററുകൾ, ഉയർന്ന പ്രകടനമുള്ള കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് എന്നിവയിൽ ഗണ്യമായ അളവിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിച്ചിരിക്കുന്നു. ഭാവിയിലെ ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ ബോർഡ്-ടു-ബോർഡ്, യുഎസ്ബി-സ്കെയിൽ ഷോർട്ട്-റേഞ്ച് കണക്റ്റിവിറ്റി, ഒരുപക്ഷേ സിപിയു കോർ-ടു-കോർ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ എന്നിവ ഉൾപ്പെടും, എന്നിരുന്നാലും ഒരു ചിപ്പിലെ കോർ-ടു-കോർ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് എന്ത് സംഭവിക്കും എന്നത് ഇപ്പോഴും വളരെ ഊഹക്കച്ചവടമാണ്. ഇത് ഇതുവരെ CMOS വ്യവസായത്തിന്റെ സ്കെയിലിൽ എത്തിയിട്ടില്ലെങ്കിലും, സിലിക്കൺ ഫോട്ടോണിക്‌സ് ഒരു പ്രധാന വ്യവസായമായി മാറാൻ തുടങ്ങിയിരിക്കുന്നു.