ການປຽບທຽບລະບົບວັດສະດຸວົງຈອນປະສົມປະສານ photonic

ການປຽບທຽບລະບົບວັດສະດຸວົງຈອນປະສົມປະສານ photonic
ຮູບທີ 1 ສະແດງໃຫ້ເຫັນການປຽບທຽບຂອງສອງລະບົບວັດສະດຸ, indium Phosphorus (InP) ແລະ silicon (Si). ຄວາມຫາຍາກຂອງ indium ເຮັດໃຫ້ InP ເປັນວັດສະດຸລາຄາແພງກວ່າ Si. ເນື່ອງຈາກວ່າວົງຈອນທີ່ອີງໃສ່ຊິລິໂຄນກ່ຽວຂ້ອງກັບການຂະຫຍາຍຕົວຂອງ epitaxial ຫນ້ອຍ, ຜົນຜະລິດຂອງວົງຈອນທີ່ອີງໃສ່ຊິລິຄອນມັກຈະສູງກວ່າວົງຈອນ InP. ໃນວົງຈອນທີ່ອີງໃສ່ຊິລິໂຄນ, germanium (Ge), ເຊິ່ງປົກກະຕິແລ້ວພຽງແຕ່ໃຊ້ໃນເຄື່ອງກວດຈັບພາບ(ເຄື່ອງກວດຈັບແສງ), ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການຂະຫຍາຍຕົວ epitaxial, ໃນຂະນະທີ່ຢູ່ໃນລະບົບ InP, ເຖິງແມ່ນວ່າ waveguides passive ຕ້ອງໄດ້ຮັບການກະກຽມໂດຍການຂະຫຍາຍຕົວ epitaxial. ການຂະຫຍາຍຕົວຂອງ epitaxial ມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະມີຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງຂໍ້ບົກພ່ອງທີ່ສູງກວ່າການເຕີບໃຫຍ່ຂອງຜລຶກດຽວ, ເຊັ່ນ: ຈາກການໃສ່ກ້ອນຫີນ. InP waveguides ມີຄວາມຄົມຊັດຂອງດັດຊະນີ refractive ສູງພຽງແຕ່ຢູ່ໃນທາງຂວາງ, ໃນຂະນະທີ່ waveguides ທີ່ໃຊ້ຊິລິໂຄນມີຄວາມຄົມຊັດດັດຊະນີ refractive ສູງທັງທາງຂວາງແລະຕາມລວງຍາວ, ເຊິ່ງຊ່ວຍໃຫ້ອຸປະກອນທີ່ໃຊ້ຊິລິໂຄນສາມາດບັນລຸ radii ໂຄ້ງຂະຫນາດນ້ອຍກວ່າແລະໂຄງສ້າງທີ່ຫນາແຫນ້ນອື່ນໆ. InGaAsP ມີຊ່ອງຫວ່າງແຖບໂດຍກົງ, ໃນຂະນະທີ່ Si ແລະ Ge ບໍ່ມີ. ດັ່ງນັ້ນ, ລະບົບວັດສະດຸ InP ແມ່ນດີກວ່າໃນແງ່ຂອງປະສິດທິພາບ laser. ການອອກໄຊພາຍໃນຂອງລະບົບ InP ແມ່ນບໍ່ຄົງທີ່ແລະແຂງແຮງເທົ່າກັບການອອກໄຊພາຍໃນຂອງ Si, silicon dioxide (SiO2). Silicon ເປັນວັດສະດຸທີ່ເຂັ້ມແຂງກ່ວາ InP, ອະນຸຍາດໃຫ້ນໍາໃຊ້ຂະຫນາດ wafer ຂະຫນາດໃຫຍ່, ie ຈາກ 300 ມມ (ໃນໄວໆນີ້ຈະໄດ້ຮັບການຍົກລະດັບເປັນ 450 ມມ) ເມື່ອທຽບກັບ 75 ມມໃນ InP. InPmodulatorsປົກກະຕິແລ້ວແມ່ນຂຶ້ນກັບຜົນກະທົບ Stark ຈໍາກັດ quantum, ເຊິ່ງມີຄວາມອ່ອນໄຫວຕໍ່ກັບອຸນຫະພູມເນື່ອງຈາກການເຄື່ອນໄຫວຂອງແຖບທີ່ເກີດຈາກອຸນຫະພູມ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ການເພິ່ງພາອາໄສອຸນຫະພູມຂອງໂມດູນທີ່ໃຊ້ຊິລິຄອນແມ່ນນ້ອຍຫຼາຍ.

ເທກໂນໂລຍີ Silicon photonics ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວຖືວ່າພຽງແຕ່ເຫມາະສົມສໍາລັບຜະລິດຕະພັນທີ່ມີລາຄາຕໍ່າ, ສັ້ນ, ປະລິມານສູງ (ຫຼາຍກວ່າ 1 ລ້ານຊິ້ນຕໍ່ປີ). ນີ້ແມ່ນຍ້ອນວ່າມັນໄດ້ຮັບການຍອມຮັບຢ່າງກວ້າງຂວາງວ່າຄວາມອາດສາມາດຂອງ wafer ຈໍານວນຫຼວງຫຼາຍແມ່ນຈໍາເປັນເພື່ອແຜ່ກະຈາຍຫນ້າກາກແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການພັດທະນາ, ແລະວ່າ.ເທກໂນໂລຍີຊິລິໂຄນໂຟໂຕນິກມີຂໍ້ບົກຜ່ອງດ້ານການປະຕິບັດທີ່ສໍາຄັນໃນການນໍາໃຊ້ຜະລິດຕະພັນໃນພາກພື້ນແລະໄລຍະໄກຂອງເມືອງຫາເມືອງ. ໃນຄວາມເປັນຈິງ, ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ກົງກັນຂ້າມແມ່ນຄວາມຈິງ. ໃນ​ຄໍາ​ຮ້ອງ​ສະ​ຫມັກ​ທີ່​ມີ​ລາ​ຄາ​ຖືກ​ຕ​່​ໍ​າ​, ໄລ​ຍະ​ສັ້ນ​, ຜົນ​ຜະ​ລິດ​ສູງ​, ເສັ້ນ​ຜ່າ​ສູນ​ກາງ​ແສງ laser (VCSEL​) ແລະlaser modulated ໂດຍກົງ (ເລເຊີ DML) : laser modulated ໂດຍກົງເຮັດໃຫ້ຄວາມກົດດັນດ້ານການແຂ່ງຂັນຂະຫນາດໃຫຍ່, ແລະຄວາມອ່ອນແອຂອງເຕັກໂນໂລຊີ photonic ຊິລິຄອນທີ່ບໍ່ສາມາດປະສົມປະສານໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍ lasers ໄດ້ກາຍເປັນຂໍ້ເສຍປຽບທີ່ສໍາຄັນ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ໃນ metro, ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທາງໄກ, ເນື່ອງຈາກຄວາມມັກໃນການລວມເອົາເທກໂນໂລຍີ silicon photonics ແລະການປະມວນຜົນສັນຍານດິຈິຕອນ (DSP) ຮ່ວມກັນ (ເຊິ່ງມັກຈະຢູ່ໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງ), ມັນມີປະໂຫຍດຫຼາຍທີ່ຈະແຍກເລເຊີ. ນອກຈາກນັ້ນ, ເຕັກໂນໂລຊີການຊອກຄົ້ນຫາທີ່ສອດຄ່ອງກັນສາມາດເຮັດໃຫ້ເຖິງຂໍ້ບົກຜ່ອງຂອງເຕັກໂນໂລຊີ photonics silicon ໃນຂອບເຂດຂະຫນາດໃຫຍ່, ເຊັ່ນ: ບັນຫາທີ່ປະຈຸບັນຊ້ໍາແມ່ນຫຼາຍຂະຫນາດນ້ອຍກ່ວາ photocurrent oscillator ທ້ອງຖິ່ນ. ໃນເວລາດຽວກັນ, ມັນຍັງຜິດທີ່ຈະຄິດວ່າຄວາມອາດສາມາດຂອງ wafer ຈໍານວນຫຼວງຫຼາຍແມ່ນຈໍາເປັນເພື່ອກວມເອົາຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນຫນ້າກາກແລະການພັດທະນາ, ເພາະວ່າເຕັກໂນໂລຢີ silicon photonics ໃຊ້ຂະຫນາດຂອງ node ທີ່ມີຂະຫນາດໃຫຍ່ກວ່າອຸປະກອນເສີມທີ່ກ້າວຫນ້າທາງດ້ານໂລຫະປະສົມ semiconductors (CMOS), ດັ່ງນັ້ນຫນ້າກາກທີ່ຕ້ອງການແລະການຜະລິດແລ່ນແມ່ນຂ້ອນຂ້າງລາຄາຖືກ.