Oliy ta’lim tizimi pedagog va rahbar kadrlarini qayta tayyorlash va ularning malakasini oshirishni tashkil etish bosh ilmiy-metodik markazi farg’ona davlat universiteti

Raman uzluksiz Kremniy lazer

Gibrid Kremniy lazer

Kremniy fotonika - bu to'g'ridan-to'g'ri bosilgan elektron platalarda yorug'lik bilan ishlash uchun chiplarni yaratish texnologiyasi. Uning yordamida nafaqat kompyuter tarmoqlarida ma’lumotlar uzatish tezligini oshirish, balki kompyuterda ko‘rishning ilg‘or tizimlari va suyuqlik va gazlarning kimyoviy analizatorlarini yaratish mumkin bo‘ladi.

An'anaviy optik tolali aloqa kanallari asta-sekin o'z imkoniyatlarini tugatmoqda. Ularning o‘rnini kremniy fotonikasi va ushbu texnologiya asosida yaratilgan, optik tolali uzatgichlarning barcha funksiyalariga ega bo‘lishi mumkin bo‘lgan, biroq ayni paytda kamroq energiya sarflaydigan va kamroq joy egallagan maxsus chiplar egallaydi.
Kremniy fotonikasi an'anaviylardan farqi shundaki, qurilma alohida qismlardan yig'ilgan emas, balki bitta bosilgan elektron platadan iborat. Bu kam quvvat sarflagan holda soniyasiga ko'proq ma'lumotni qayta ishlashga qodir bo'lgan optik qabul qiluvchilar va transmitterlarni sezilarli darajada kamaytirish imkonini beradi.
Bugungi kunda optik ulanishlar asosan qurilmadan qurilmaga yoki optik tarmoqlarda qo'llaniladi. Ularning asosiy tarkibiy qismlari va ishlash tamoyillari avvalgilaridan birida muhokama qilinadi. Shu bilan birga, o'zaro bog'lanishlarning yana uchta toifasi mavjud - platadan plataga, chipdan chipga va elektron ulanishlar, optik ulanishlarni amalga oshirishdagi asosiy qiyinchilik optik va elektron funktsiyalarni umumiy yarimo'tkazgichli substratda birlashtirish zarurati hisoblanadi. . Bu muammoni kremniy fotonikasi yordamida hal qilish mumkin, bu yorug'likni yaratish, uzatish, boshqarish va aniqlash uchun kremniy asosidagi materiallardan foydalanadi.
Protsessor sanoatida soat tezligi poygasi to'xtaydimi yoki yo'qmi, bashorat qilish qiyin, chunki Mur qonunini ekstrapolyatsiya qilsak, biz 2010 yil oxiriga kelib soat tezligi 10 gigagerts atrofida bo'lgan chiplarni kutishimiz mumkin. Biroq, hatto mavjud chastotalarda ham kerakli tarmoqli kengligini ta'minlash tobora qiyinlashib bormoqda bosilgan elektron platalar yoki mis barlarga asoslangan modullar. Mis simli FR-4 (Flame Resistance 4) bosilgan elektron platalardagi yo'qotishlar 1 GGts dan yuqori chastotalarda tez ortib borishi, signal-shovqin nisbati yomonlashishi va sinxronizatsiya xatolari paydo bo'lishi ko'rsatilgan. Bundan tashqari, o'zaro bog'liqlik simlarning zichligini cheklaydi. Mikrosxemalar orasidagi uzunligi 10 sm gacha bo'lgan yuqori tezlikdagi optik kanallar misga nisbatan bir qator afzalliklarga ega. Ular yuqori tarmoqli kengligi bilan kamroq yo'qotishlarga ega va EMI o'zaro bog'lanishiga tobe emas. O'tgan 20 yil ichida mis simlarining cheklovlarini bartaraf etish uchun optik texnologiyalar taklif qilindi, ammo nisbatan yuqori narx va ekzotik materiallardan foydalanish ularni keng ko'lamli ishlab chiqarish uchun yaroqsiz holga keltirdi.
Bir necha gigagerts chastotalarida ishlaydigan integral mikrosxemalar ichidagi elektr aloqalarini rivojlantirish ham doimiy ravishda murakkablashib bormoqda. Bunday holatda, odatda uzunligi 1 sm dan kam bo'lgan optik kanallar potentsial jozibador bo'lib qoladi.Bunga quyidagi sabablar yordam beradi:

• 
  mis o'tkazgichlardan foydalanish bilan solishtirganda kechikish vaqtlarini qisqartirish;
  
• 
  o'sishni ushlab turmaydigan katta tarmoqli kengligi soat chastotalari tranzistorlar;
  
• 
  quvvat sarfini kamaytirish;
  
• 
  elektromagnit parazitlarga befarqlik.
  

Biroq, bugungi kunda optika va elektronikani integratsiya qilish bo'yicha ishlar nafaqat dastlabki bosqichda, balki misga asoslangan an'anaviy texnologiyalarga nisbatan juda qimmat.
Muammoni hal qilishga yondashuvi kremniy fotonikasiga asoslangan Intelning ushbu sohasida juda jadal tadqiqotlar olib bormoqda. Bu yerda taklif etilayotgan integratsiyalashgan platformaning asosiy qurilish bloklari sozlanishi mumkin boʻlgan tashqi boʻshliq lazeri (ECL), kremniy modulyatori, Kremniy-germaniy fotodetektori va arzon narxlardagi oʻzaro ulanish texnologiyasidir.