什么是硅光電子技術(shù)？

這些安裝在數(shù)據(jù)中心服務(wù)器內(nèi)其貌不揚的芯片，一直在不斷發(fā)展，組成芯片的光學(xué)技術(shù)也在不斷進(jìn)步。硅光電子技術(shù)，使用硅半導(dǎo)體作為光信號介質(zhì)，傳輸數(shù)字信號比傳統(tǒng)電子半導(dǎo)體裝置快得多。

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　　硅光子技術(shù)涉及幾個核心組件

　　首先，激光是任何光學(xué)設(shè)備的心臟。目前激光器使用硅與磷化銦產(chǎn)生一致的紅外激光。接著光子需要調(diào)制，將光打破形成光脈沖。光波導(dǎo)和其他互聯(lián)設(shè)備將脈沖從一處移動到另一處。此外，因為100%的光學(xué)系統(tǒng)——即完全由光學(xué)芯片進(jìn)行光學(xué)連接的設(shè)備，很可能還需要幾十年后才能實現(xiàn)，同樣還需要通過某種方式將電信號轉(zhuǎn)換成光信號，然后再返回。

　　幸運的是，每個光學(xué)部件基本都可以用目前制造半導(dǎo)體電子的技術(shù)來制造。事實上，完全有可能在同一基板上制造電子和光學(xué)元件，以創(chuàng)建混合芯片，完成無數(shù)電信與網(wǎng)絡(luò)功能。

　　短期內(nèi)，硅光子芯片將被部署在高速信號傳輸系統(tǒng)中，它將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過銅制線纜的能力。今年早些時候，Kotura宣布了其Optical Engine，可以通過使用波分復(fù)用實現(xiàn)100Gbps的數(shù)據(jù)傳輸速率，允許不同波長的多個數(shù)據(jù)信號共享相同光學(xué)通路。此類設(shè)備適合用于數(shù)據(jù)中心與高性能計算應(yīng)用程序，解決基于銅線的以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)性能不足問題。IBM、Intel與NEC等主要芯片產(chǎn)商也正在開發(fā)硅光子器件。

　　隨著硅光子學(xué)的發(fā)展，芯片會變得更復(fù)雜，可以預(yù)期該技術(shù)將應(yīng)用在多任務(wù)處理芯片內(nèi)部連接多個核心，提高訪問共享高速緩存和總線的速率。最終硅光子可能投入更實際與廣泛的應(yīng)用，甚至能替代半導(dǎo)體晶體管等光學(xué)芯片，獲得更高的計算性能。

　　硅光子學(xué)的另一個應(yīng)用領(lǐng)域包括生物識別技術(shù)。比利時根特大學(xué)的納米與生物光子學(xué)中心研究人員使用該技術(shù)制造了可植入醫(yī)療裝置，類似血糖儀，可配合芯片上的光譜儀，連同其他醫(yī)療/診斷設(shè)備一起使用。