tecnología de comunicación de datos fotónicos de silicio

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En varias categorías dedispositivos fotónicosLos componentes fotónicos de silicio son competitivos con los mejores dispositivos de su clase, que se describen a continuación. Quizás lo que consideramos el trabajo más transformador encomunicaciones ópticasConsiste en la creación de plataformas integradas que incorporan moduladores, detectores, guías de onda y otros componentes en un mismo chip, permitiendo la comunicación entre ellos. En algunos casos, estas plataformas también incluyen transistores, lo que posibilita la integración del amplificador, la serialización y la retroalimentación en un mismo chip. Debido al elevado coste de desarrollo de estos procesos, este esfuerzo se centra principalmente en aplicaciones de comunicación de datos punto a punto. Asimismo, debido al coste de desarrollar un proceso de fabricación de transistores, el consenso emergente en el sector es que, desde la perspectiva del rendimiento y el coste, la opción más conveniente a corto plazo es integrar los dispositivos electrónicos mediante la tecnología de unión a nivel de oblea o chip.

Resulta innegable el valor de poder fabricar chips capaces de realizar cálculos mediante dispositivos electrónicos y llevar a cabo comunicaciones ópticas. La mayoría de las primeras aplicaciones de la fotónica de silicio se centraron en las comunicaciones de datos digitales. Esto se debe a las diferencias físicas fundamentales entre electrones (fermiones) y fotones (bosones). Los electrones son idóneos para la computación porque ambos no pueden estar en el mismo lugar al mismo tiempo. Esto implica una fuerte interacción entre ellos. Por lo tanto, es posible utilizar electrones para construir dispositivos de conmutación no lineales a gran escala: los transistores.

Los fotones tienen propiedades distintas: muchos fotones pueden estar en el mismo lugar al mismo tiempo, y bajo circunstancias muy especiales no interfieren entre sí. Por eso es posible transmitir billones de bits de datos por segundo a través de una sola fibra: no se logra creando un flujo de datos con un ancho de banda de un solo terabit.

En muchas partes del mundo, la fibra hasta el hogar es el paradigma de acceso dominante, aunque esto no se ha demostrado en Estados Unidos, donde compite con DSL y otras tecnologías. Con la constante demanda de ancho de banda, la necesidad de impulsar una transmisión de datos cada vez más eficiente a través de fibra óptica también crece de forma sostenida. La tendencia general en el mercado de la comunicación de datos es que, a medida que disminuye la distancia, el precio de cada segmento se reduce drásticamente mientras que el volumen aumenta. No es de extrañar que los esfuerzos de comercialización de la fotónica de silicio se hayan centrado en gran medida en aplicaciones de alto volumen y corto alcance, dirigidas a centros de datos y computación de alto rendimiento. Las aplicaciones futuras incluirán conectividad placa a placa, conectividad de corto alcance a escala USB y, posiblemente, incluso comunicación núcleo a núcleo de CPU en el futuro, aunque el futuro de las aplicaciones núcleo a núcleo en un chip aún es bastante especulativo. Si bien todavía no ha alcanzado la escala de la industria CMOS, la fotónica de silicio ha comenzado a convertirse en una industria importante.