A tecnologia de integração fotônica é a direção principal do desenvolvimento futuro de dispositivos ópticos

O Circuito Integrado Fotônico, conhecido como PIC, também é chamado de circuito integrado fotônico.Um circuito integrado do tipo guia de ondas óptico que integra dispositivos ópticos com um guia de ondas dielétrico como centro, ou seja, um circuito óptico que integra vários dispositivos ópticos em um substrato para formar um todo, e os dispositivos são conectados por guias de ondas ópticos semicondutores para fazê-los ter certas funções.Hoje falarei com vocês sobre tecnologia de integração fotônica.

O conceito de circuitos integrados fotônicos é semelhante ao dos circuitos integrados eletrônicos, e a diferença entre eles está nos diferentes componentes.Os circuitos integrados eletrônicos integram dispositivos eletrônicos como transistores, capacitores e resistores, enquanto os circuitos integrados fotônicos integram vários dispositivos ópticos ou optoeletrônicos, como lasers, moduladores eletro-ópticos, fotodetectores, atenuadores ópticos e multiplexação óptica./ Demultiplexador e amplificador óptico, etc.

Para facilitar a compreensão da tecnologia de integração fotônica, funcionalmente ela pode ser dividida em PIC passivo e PIC ativo.Do ponto de vista da integração, pode ser dividido em três categorias: PIC de pequena escala, PIC de média escala e PIC de grande escala.Entre eles, o PIC em grande escala pode alcançar a maior integração fotônica.Do ponto de vista do desenvolvimento a longo prazo, o PIC em grande escala é a futura integração fotônica.Direção do desenvolvimento.Finalmente, tal como acontece com a divisão de circuitos integrados eletrônicos, os PICs também podem ser divididos em PICs integrados monolíticos e PICs integrados híbridos.

No futuro sistema de rede de informação de alta velocidade e grande capacidade, a tecnologia de integração fotônica se tornará a tecnologia principal.Em comparação com o método tradicional de processamento óptico-elétrico-óptico discreto (OEO), o custo e a complexidade são reduzidos, a confiabilidade é melhorada e uma nova estrutura de rede com mais nós é construída.Já em 1969, Stewart E. Miller propôs circuitos integrados fotônicos em seu artigo.O desenvolvimento da corrente eletrônica integrada sempre seguiu a Lei de Moore.Após meio século de desenvolvimento, esta lei tem mostrado gradualmente uma tendência ao fracasso.De acordo com a Lei de Moore, os circuitos integrados electrónicos entraram num período de estrangulamento, o que requer novas forças para impulsionar o desenvolvimento industrial.

Quatro principais motivadores para aplicações de integração fotônica: requisitos de interconexão de data centers, requisitos de transmissão de tronco de capacidade ultragrande, requisitos de exibição do operador em aplicações metropolitanas e requisitos de desenvolvimento de sistemas ópticos.Primeiro, à medida que a velocidade continua a aumentar, as fibras ópticas substituirão os cabos de cobre como principal meio de transmissão nos data centers em nuvem.Essa demanda se manifesta na necessidade de baixo custo e baixo consumo de energia para aplicações interconectadas no data center.Em segundo lugar, com o surgimento dos requisitos de 400G e 1T, há também uma necessidade urgente de tamanho pequeno e alta densidade do cartão.Terceiro, alguns operadores não têm capacidade de manutenção devido ao desenvolvimento histórico atrasado e esperam integrar algumas funções da camada óptica da divisão tradicional de comprimento de onda para reduzir o espaço físico e o consumo de energia.Finalmente, o método de empilhamento de componentes discretos amplamente utilizado no atual sistema de divisão de comprimento de onda não só possui um grande volume de placas, mas também requer um grande número de conexões de fibra óptica entre as placas, resultando em baixa confiabilidade.Em geral, a integração fotônica é impulsionada pelo custo e surgiu para atender às demandas do mercado por menor consumo de energia, maior densidade e maior transmissão de dados.