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光子集成芯片简介

2017-11-09 11:04 来源:网络 作者:网络

光子集成芯片简介

光子集成技术是光纤通信最前沿、最有前途的领域,它是满足未来网络带宽需求的最好办法。光子集成芯片比传统的分立OEO(光电光)处理降低了成本和复杂性,带来的好处是以更低的成本构建一个具有更多节点的全新的网络结构。然而光子集成芯片的制造并不是一件容易的事情。光子器件具有三维结构,比二维结构的半导体集成要复杂得多。将激光器、检测器、调制器和其他器件都集成到芯片中,这些集成需要在不同材料(包括砷化铟镓、磷化铟等材料)多个薄膜介质层上重复地沉积和蚀刻。2004年,大规模光子集成芯片——一对集成了50个光子器件的芯片呈现在人们的面前。此前,一些光芯片厂商只是做了一些少量器件的集成。目前的光子集成技术成功地开发了400GB/s和1.6TB/s的芯片,实现了多达240个光器件的集成。光子集成领域的巨头美国Infinera公司于2008年2月宣布了其下一步光子集成产品的发展路线,预计每三年光子集成的密度将会提高一倍。

当大家还在固守着“全光通信”的思路的时候,网络已在悄然改变。节点设备需要光电变换,通过“O-E-O”才能 将信号进行整形和放大,从而传给计算机。光子集成技术顺应了时代发展,光子集成比传统的分立“O-E-O”处理降低了成本和复杂性,带来的好处是,以更低 的成本构建一个具有更多节点的全新的网络结构,更多的节点意味着更灵活的接入,更有效的维护和故障处理。

光子集成芯片制造并不是一件容易的事情。光子器件具有三维结构,比二维结构的半导体集成要复杂得多。将激光器、检测器、调制器和其他器件都集成到芯片中,这些集成需要在不同材料多个薄膜介质层上重复地沉积和蚀刻,这些材料包括砷化铟镓、磷化铟等。磷化铟晶片在生产线上经过一种称为光刻胶的浆状化学物质进行包裹。紫外线光通过一个镂空设计的模板照射到光刻胶上,产生了复杂的反应,其中一些半导体材料就粘在了晶片上,一些就被蚀刻掉了。

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