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光子集成技术是未来光器件发展的主流方向

  • November 30. 2021

光子集成(Photonic Integrated Circuit),简称PIC,也叫光子集成电路。以介质波导为中心集成光器件的光波导型集成回路,也就是将若干光器件集成在一片基片上,构成一个整体,器件之间以半导体光波导连接,使其具有某些功能的光路。今天,易天光通信(ETU-LINK)就来跟大家讲讲光子集成技术。

光子集成电路的概念与电子集成电路的概念类似,它们之间的区别就在于组成器件不一样。电子集成电路集成的是晶体管、电容器、电阻器等电子器件,而光子集成电路集成的是各种不同的光学器件或光电器件,比如激光器、电光调制器、光电探测器、光衰减器、光复用/解复用器以及光放大器等。

为了便于理解光子集成技术,从功能上,可以划分为无源PIC和有源PIC。从集成度上,可以划分为小规模PIC、中规模PIC和大规模三类,其中,大规模PIC能够最大程度地实现光子集成,从长远发展的角度来看,大规模PIC是未来光子集成的发展方向。最后,与划分电子集成电路一样,还可以将PIC分为单片集成PIC和混合集成PIC。

在未来的高速率、大容量信息网络体系中,光子集成技术将成为主体技术。相对于传统分立的光-电-光(OEO)处理方式,降低了成本和复杂度,提高了可靠性,构建一个具有更多节点的全新网络结构。而早在1969年,Stewart E.Miller就在他的文章中提出了光子集成电路。而电子集成电流的发展一直遵循摩尔定律,经过半个世纪的发展,该定律逐渐呈现失效的态势。如果按照摩尔定律判定的话,电子集成电路已经进入了瓶颈期,这就需要新的力量来驱动产业发展。

光子集成应用的四大驱动:数据中心互联需求、干线超大容量传输需求、运营商在城域应用的显示需求以及光系统自身发展的需求。第一,随着速率的不断提高,光纤将取代铜缆成为云数据中心内部主要传输介质。这种需求表现为数据中心内互联应用对低成本和低功耗的需求。第二,随着400G和1T需求的显现,对卡板的小尺寸和高密度也提出了迫切的需求。第三,某些运营商由于历史发展落后缘故,缺乏维护力量,希望将传统波分的一些光层功能进行集成,降低占地面积和功耗。最后,目前波分系统大量采用的分立器件堆叠方式,不仅板卡体积大,而且板卡之间需要大量的光纤连接,可靠性低。总的来说,光子集成式由成本驱动,为了满足市场对更低功耗、更高密度和更高数据传输的需求而出现的。

以上就是易天光通信(ETU-LINK)分享的光子集成技术的全部内容。如需了解更多相关资讯,请记得关注我们哦!

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