Интегральная Фотоника

БИБЛИОТЕКА ЮНОГО ТРЕНДВОТЧЕРА

Александр А Колесов Андрей Литманович

Интегральная Фотоника

Оглавление

Вступление

Экскурс

Оптоэлектронная технология как предварительное условие интегральной фотоники

Оптикоэлектронная технология

Интегральная фотоника

Актуальное состояние и ближайшие перспективы

Современные серийные решения на базе фотонных микросхем

Крупные производители Интегральных оптических модулей (ИОМ)

Finisar

Lumentum

NeoPhotonics

Oclaro

Broadcom

Современные устройства на базе ОИМ

Оптические трансиверы

Когерентные приемо-передатчики

100G/400G PAM4

Интегральные волноводы

Устройства для связи внутри платы

Коммутационная матрица

Кросс-бар

Матрица временного перемещения (MTM)

Матрица пространственного перемещения (MSP)

Базовые элементы Фотонных микросхем (PDK)

Материалы и структуры PDK

Технологические правила PDK

Базисные модели PDK

Символьная библиотека PDK

Инструменты проектирования

Фотонные микросхемы

Оптический транзистор

Фотонная ячейка памяти

Фотонные волноводы

Фотонные планарные (полосковые) волноводы

Фотонные волоконные волноводы (фибры)

Фотонные кристаллические волноводы

Фотонные поверхностно-плазмонные волноводы

Пространственные волноводные решения

Решетчатый соединитель

Многомодовый интерференционный соединитель

Конический линейный волновод

Y-ветвь

Конвертер размеров пятна

Фотонные волоконные делители

Фотонные разветвители

Фотонные мультиплексоры (MUX) и демультиплексоры (DEMUX)

Фотонные азимутальные разветвители 1xN / NxM

Фотонные кросс-соединители

Фотонные волоконные делители

Фотонные интерферометры

Фотонный интерферометр Майкельсона

Фотонный творческий интерферометр

Фотонный Мач-Цехнера интерферометр

Фотонные резонаторы

Фотонный кольцевой резонатор

Фотонные микроволновые полости

Фотонный Фабри-Перо интерферометр

Фотонные смесители

Нелинейный кристаллический смеситель

Фотонный волноводный смеситель

Фотодетекторный смеситель

Фотонные активные элементы

Фотонные модуляторы

Поляризационный вращатель

Фазовращатели

Перестраиваемые соединители 2Х2

Высокоскоростные модуляторы и фотодетекторы

Оптические переключатели

Фотонные повторители

Фотонные усилители

Технологические приемы и материалы для производства фотонных чипов

Технические методы интегральной фотоники

Материалы и технологии производства фотонных микросхем

Полупроводники

Квантовые ямы

Сверхструктуры Гратта

Матрицы кремния

Фотонные печатные платы

Фотонные чиплеты

Фоторезистивный фотонный чиплет (PRC)

Фотоэффективный фотонный чиплет (PEC)

Фотоинжекционный фотонный чиплет (PIC)

Фоторезонансный фотонный чиплет (PRC)

Материалы фотонных микросхем

Технология на основе фосфида индия (InP)

Кремний на изоляторе (SOI)

Нитрид кремния (Si3N4)

Селенид кадмия (CdSe)

Индий-арсенид галлия (InGaAs)

Индий-фосфид галлия (InPGa)

Фосфид индия (InP)

Арсенид алюминия (AlAs)

Фосфид галлия (GaP)

Программируемая интегральная фотоника

Многопортовые интерферометры

Волноводные сетки.

Квантовые вычисления и квантовая фотоника.

Квантовые источники

Фильтры с высокой селективностью

Квантовые однофотонные детекторы

Квантовая логика

Нейроморфные вычисления и искусственный интеллект

Сенсорика и Биомедицина

Направления применения фотонных микросхем.

Оптические коммуникационные системы

Оптическая интерконнектная технология.

Лазерная технология

Биомедицинская оптика

Квантовая информатика

Энергоэффективность

Вызовы, стоящие перед интегральной фотоникой и перспективы развития

Заключение

Вступление

Добро пожаловать в увлекательный мир интегральной фотоники, где свет и технология объединяются для создания невероятных возможностей. В этой книге мы отправимся в захватывающее путешествие по пространству фотонных схем, оптическим коммуникациям и передовым приложениям, которые преобразуют нашу жизнь.

В мире, где свет является не только источником освещения, но и ключевым строительным блоком для передачи информации и преобразования энергии, находится скрытый потенциал. В этой удивительной эпохе интегральной фотоники мы погружаемся в мир чудесных возможностей, где сливаются оптика и электроника в единое целое.

Свет удивлял людей с самого начала существования цивилизации. Человечество победило темноту тьму, изобретя огонь, со временем изобретя различные источники света и люди попытались управлять ими.

Оптическое волокно является одним из самых мощных носителей информации на протяжении всего существования нашей цивилизации. Впервые термин был использован Американской компанией NS Kapany в 1956г.