光子重构,硅光子是光通信的未来吗?
如果是考虑远距离和超远距离的太空甚至星际间通讯光子重构,人类在可预见的未来最可能出现的先进通讯有以下几种。
1.随距离的增加信号衰减很小的远距离定向传输的中微子通讯
2传输距离远全方位稳定传播的引力波通讯。
3保密性抗干扰性良好并且不受距离限制的高端通讯量子通讯
当然,如果仅仅是在地球上的话,只用我们熟悉的电磁波通讯完全可以满足人类需求,发射几十颗上百颗超大功率超大宽带容量的通讯卫星,就能实现全球范围内全覆盖无死角个人和集体的卫星通讯了。
光芯片技术,与现有的芯片技术有什么区别?
任正非宣布华为将要建立光芯片研发工厂。
1、什么是光芯片?
世界半导体贸易协会说,全球半导体可细分为四个领域:集成电路、光电子、分立器件、传感器。其中光电子在整个半导体产业占比在7%~10%之间,
目前芯片所用的材料是硅,当发展到5纳米以下的制程后,这种材料将无法满足工艺要求,会被淘汰,需要寻找另外一种材料来代替。新型的光子材料极有可能用于芯片的制造,故被称之为光子芯片。
华为即将在英国建立的光芯片工厂主要是生产光电子通信方面的芯片。
2、光芯片有什么用途?
光芯片作用是完成光电信号的转换,是核心器件,分为有源光芯片和无源光芯片。光芯片包括了激光器、调制器、耦合器、波分复用器、探测器等。在运营商的核心交换网设备、波分复用设备、以及即将普及的5G设备中有大量的光芯片。
3、光芯片是5G时代的关键技术
在路由器、基站、传输系统、接入网等光网络核心建设中,光器件成本占比高达60%以上。光模块是5G最重要的一部分,要想在5G时代获得超额利润,就必须在上游芯片和核心器件布局和延伸。
4、华为的光芯片布局
2012年,华为收购了英国集成光电子器件公司,该公司拥有全球领先的光电子研究实验室,大大提升了华为在光学研发领域的能力。
华为自建光芯片工厂,初期成本巨大,但是长远角度来看,是一个双赢的结果,将大幅减少供应商的依赖,同时在英国建厂,可以在一定程度上减少西方国家的顾虑。
目前芯片用的材料是硅,当发展到5纳米以下的制程后,这种材料无法满足工艺要求,就会被淘汰,寻找其它材料来取代。新型的光子材料极有可能用于芯片的制造,被称之为光子芯片。
5、我国光子芯片的发展状况
至今,国内企业只掌握了10Gbps速率及其以下的激光器、探测器、调制器芯片能力,高端光芯片领域与欧美国家落后1~2代,生产制造方面,光芯片流片严重依赖美国、新加坡等国。
目前我国已有几家企业在研发光子芯片相关的项目,像光速的收发模块、光处理模块已取到了突破性进展。科研机构已经投入开发的硅光子芯片平台,可以完成100bps的光子芯片试制,测试平台也在搭建中,预计2021年可以完成研发工作。
若干年后,如果光子芯片能取代传统芯片,这项颠覆性的技术将芯片的高性能、低功耗发挥到极致
中国,未来可期!