3/6/2009,光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是互聯(lián)網(wǎng)的循環(huán)系統(tǒng),它把從電腦、電話或其它網(wǎng)絡(luò)裝置接收到的電子信號(hào)轉(zhuǎn)換成光,然后將這些光束通過光纖電纜傳送到一個(gè)城市、國家甚至是世界的另一端。然而光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的發(fā)展步伐遠(yuǎn)比不上諸如個(gè)人電腦或者是移動(dòng)電話等其它科技產(chǎn)品。一些處于傳統(tǒng)光系統(tǒng)核心的光設(shè)備,如激光器、調(diào)制器和光電二極管,仍然是以獨(dú)立裝置的形式來生產(chǎn)、封裝和部署的。這使得傳統(tǒng)的光系統(tǒng)體積龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜并且費(fèi)用昂貴。由于這些光設(shè)備都需要與光纖連接,這令可靠性降低;ヂ(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施成本居高不下的原因之一,就是這些光學(xué)元件的性能相對(duì)來說比較原始。
光子集成是把數(shù)十個(gè)甚至數(shù)百個(gè)光元件集成到一個(gè)單一的集成電路或者芯片上,光子集成的原理最先是在上世紀(jì)60年代由貝爾實(shí)驗(yàn)室探究出來的。不過,由于將各種不同的光設(shè)備集合在一個(gè)芯片上難度甚大,因此把光子集成電路商品化的進(jìn)程十分緩慢。業(yè)界希望用作生產(chǎn)光設(shè)備的原材料不是電子半導(dǎo)體芯片常用的硅,而是一種能夠放射光的化合物磷化銦。不過磷化銦的生產(chǎn)技術(shù)目前遠(yuǎn)不及硅的生產(chǎn)技術(shù)先進(jìn)。業(yè)界某企業(yè)推出了基于其光子集成電路的光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)DTN。每個(gè)光子集成電路具備100Gb/s的容量或數(shù)據(jù)傳輸率,而使用線路板卡的傳統(tǒng)光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通常只有10Gb/s。光子集成技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)一種新的光網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),它使客戶能夠用相對(duì)少的工程人員,快捷、便利地部署大量帶寬。
業(yè)界已經(jīng)有企業(yè)研發(fā)出光子集成電路,在一對(duì)磷化銦芯片上集成了60種光設(shè)備,其中包括激光器、調(diào)制器和光電二極管。這個(gè)高水平的集成電路在成本、空間占用、能耗、可擴(kuò)展性和可靠性上優(yōu)點(diǎn)良多。
下一步的研究重點(diǎn),將是進(jìn)一步提高光子集成電路的集成水平,以帶來更多的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)點(diǎn)和更好的成本效益。正在設(shè)計(jì)的下一代光子集成電路,在單一芯片上集成230種光設(shè)備,總?cè)萘窟_(dá)到400Gb/s。未來,每3年把光子集成電路的容量翻一番,這堪稱是光版本的摩爾定律(硅片每18個(gè)月擴(kuò)大一倍的容量)。光子集成技術(shù)令這個(gè)“光學(xué)摩爾定律”變成可能,對(duì)光學(xué)系統(tǒng)的特性和性能提出一個(gè)與摩爾定律類似的目標(biāo)。
(中國信息產(chǎn)業(yè)網(wǎng))
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