2010年7月31日 星期六

矽光元件整合-用光來溝通的時代! Integrated Photonics

一直以來電子資訊的傳送主要是依靠電線. 電壓跟電線的關係就像是水壓跟水管一樣, 不管水管做的多好, 長距離的輸送會帶來許多耗損, 所以在很多應用上電線不能拉的太長. 這些耗散同時也代表了很多的發熱. 現在電子其實主要想傳輸的是資訊而不是某種物理的流, 所以另一種傳輸的方式-利用彈性而不是直接的推力就顯得重要. 有點像是想傳達訊息, 敲打水管一樣可以告訴水管另一邊的人訊息, 不一定要送水過去. 所以以導電(耗散輸送)為主要傳輸的方式, 在高頻訊息傳導上一定比不上電場的介電彈性傳輸(光在透明介質), 而高頻所代表的就是能乘載更多的資料. 也因為這樣, 光通訊或是光腦一直被寄予厚望. 以往很重要的問題是跟光有關的元件不能相容現在電子元件的半導體製作材料. 像是產生光的雷射, 傳播光的波導, 處理調變的調變器, 還有接收器跟解譯元件都是. 這些領域有很多人在研究, 也一直有改進. 不過一個可以整合又夠快的解決方案一直沒有出現.
下面的影片介紹了Intel在這方面的研究, 現在可以把所有的元件都利用半導體製程整合在一起, 也就是說, 以後光傳輸可以變的規格化跟變的夠便宜. 主要的展示是利用四種波長的半導體體雷射, 在電子訊號調變以後一起送出去, 然後在另一端分光接收跟解調變. 這樣整體的效率可以達到50Gb. 有了這樣便宜的裝置以後, 很多東西的設計可以有所改變, 像是所有的介面可以都改成用光, 一些匯流排的設計就不需要了. 又或是高品質的影像也不再需要很粗又只能短短的訊號線. 拉一條光纖就解決了. 相信如果價格跟規格都合適, 用光來變成標準傳輸的規格有機會改變很多東西的設計概念.



研究人員的解釋

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