सिलिकॉन फोटोनिक्स प्रौद्योगिकी

सिलिकॉन फोटोनिक्स प्रौद्योगिकी

जैसे-जैसे चिप का आकार छोटा होता जाएगा, इंटरकनेक्शन के कारण होने वाले विभिन्न प्रभाव चिप के प्रदर्शन को प्रभावित करने वाले महत्वपूर्ण कारक बन जाएंगे। चिप इंटरकनेक्शन वर्तमान तकनीकी बाधाओं में से एक है, और सिलिकॉन आधारित ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स तकनीक इस समस्या का समाधान कर सकती है। सिलिकॉन फोटोनिक तकनीक एकऑप्टिकल संचारयह तकनीक डेटा संचारित करने के लिए इलेक्ट्रॉनिक सेमीकंडक्टर सिग्नल के बजाय लेजर बीम का उपयोग करती है। यह सिलिकॉन और सिलिकॉन-आधारित सब्सट्रेट सामग्री पर आधारित एक नई पीढ़ी की तकनीक है और मौजूदा CMOS प्रक्रिया का उपयोग करती है।ऑप्टिकल उपकरणविकास और एकीकरण। इसका सबसे बड़ा लाभ यह है कि इसकी संचरण दर बहुत अधिक है, जो प्रोसेसर कोर के बीच डेटा संचरण गति को 100 गुना या उससे भी अधिक तेज कर सकती है, और बिजली दक्षता भी बहुत अधिक है, इसलिए इसे अर्धचालक प्रौद्योगिकी की एक नई पीढ़ी माना जाता है।

ऐतिहासिक रूप से, सिलिकॉन फोटोनिक्स का विकास एसओआई पर किया गया है, लेकिन एसओआई वेफर्स महंगे होते हैं और जरूरी नहीं कि सभी विभिन्न फोटोनिक्स कार्यों के लिए सर्वोत्तम सामग्री हों। साथ ही, डेटा दरों में वृद्धि के साथ, सिलिकॉन सामग्रियों पर उच्च गति मॉड्यूलेशन एक बाधा बनता जा रहा है, इसलिए उच्च प्रदर्शन प्राप्त करने के लिए एलएनओ फिल्म, इनपी, बीटीओ, पॉलिमर और प्लाज्मा सामग्री जैसी कई नई सामग्रियों का विकास किया गया है।

सिलिकॉन फोटोनिक्स की अपार क्षमता कई कार्यों को एक ही पैकेज में एकीकृत करने और उनमें से अधिकांश या सभी को एक ही चिप या चिप्स के समूह के हिस्से के रूप में, उन्नत माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के निर्माण में उपयोग की जाने वाली समान विनिर्माण सुविधाओं का उपयोग करके निर्मित करने में निहित है (चित्र 3 देखें)। ऐसा करने से डेटा संचरण की लागत में भारी कमी आएगी।ऑप्टिकल फाइबरऔर विभिन्न प्रकार के मौलिक नए अनुप्रयोगों के लिए अवसर पैदा करनाफोटोनिक्सजिससे अत्यंत कम लागत पर अत्यधिक जटिल प्रणालियों का निर्माण संभव हो पाता है।

जटिल सिलिकॉन फोटोनिक प्रणालियों के लिए कई अनुप्रयोग उभर रहे हैं, जिनमें सबसे आम डेटा संचार है। इसमें अल्प दूरी के अनुप्रयोगों के लिए उच्च-बैंडविड्थ डिजिटल संचार, लंबी दूरी के अनुप्रयोगों के लिए जटिल मॉड्यूलेशन योजनाएं और सुसंगत संचार शामिल हैं। डेटा संचार के अलावा, इस तकनीक के कई नए अनुप्रयोगों की खोज व्यवसाय और शिक्षा जगत दोनों में की जा रही है। इन अनुप्रयोगों में शामिल हैं: नैनोफोटोनिक्स (नैनो ऑप्टो-मैकेनिक्स) और संघनित पदार्थ भौतिकी, बायोसेन्सिंग, नॉनलाइनियर ऑप्टिक्स, लिडार सिस्टम, ऑप्टिकल जाइरोस्कोप, आरएफ इंटीग्रेटेडOptoelectronicsएकीकृत रेडियो ट्रांससीवर, सुसंगत संचार, नयाप्रकाश स्रोतलेजर शोर कम करना, गैस सेंसर, बहुत लंबी तरंगदैर्ध्य एकीकृत फोटोनिक्स, उच्च गति और माइक्रोवेव सिग्नल प्रोसेसिंग आदि। विशेष रूप से आशाजनक क्षेत्रों में बायोसेन्सिंग, इमेजिंग, लिडार, जड़त्वीय संवेदन, हाइब्रिड फोटोनिक-रेडियो आवृत्ति एकीकृत सर्किट (आरएफआईसी) और सिग्नल प्रोसेसिंग शामिल हैं।