Fotonika | Úvod

Křemíková fotonika: základy, použití a návrh PIC

Křemíková fotonika je technologie umožňující vytvářet optické systémy na křemíkovém čipu, ve stejných továrnách jako elektronické obvody. Revolucionizuje datová centra, telekomunikace a senzoriku. Tento článek vysvětluje základy, návrhový postup a simulační nástroje.

Co je křemíková fotonika?

Křemíková fotonika (silicon photonics) je obor inženýrství spojující techniky mikro- a nanofabrikace integrovaných obvodů se šířením světla v křemíkových strukturách. Namísto klasických optických prvků (čoček, zrcadel, vláken) jsou optické funkce realizovány na křemíkovém čipu.

Proč je křemíková fotonika důležitá?

Růst křemíkové fotoniky pohánějí tři trendy:
Exploze dat v datových centrech — tradiční elektrická propojení mezi čipy v serverech dosahují limitů přenosové kapacity a spotřeby energie.
Škálovatelná výroba — fotonické integrované obvody lze vyrábět ve stejných CMOS továrnách jako procesory.
Integrace s elektronikou — monolitická nebo heterogenní integrace PIC s ASIC umožňuje co-packaged optics (CPO).

Postup návrhu PIC

1. Specifikace systému
2. Simulace komponent — např. v OptiFDTD, OptiOmega
3. Simulace na úrovni obvodu — např. v OptiSPICE
4. Simulace systému — např. v OptiSystem
5. Layout a DRC
6. Tape-out a výroba

Máte dotazy k tomuto tématu?

Naši inženýři vám rádi pomohou s výběrem vhodného nástroje a simulace.