- Термин
- фотонная интегральная схема
- Термин на английском
- Photonic integrated circuit (PIC), Integrated optical circuit
- Синонимы
- оптическая интегральная схема
- Аббревиатуры
- Связанные термины
- нанофотоника
- Определение
- Устройство (монолитная или гибридная интегральная схема), содержащее один или несколько оптических элементов, и выполняющее определенные оптические или электрооптические функции.
- Описание
- Фотонная интегральная схема (ФИС), являясь, в определенном смысле, аналогом электронной интегральной схемы (сочетая в рамках одного устройства множество оптических функций), имеет существенные отличия от последней – ФИС обеспечивает функциональные возможности для работы с информационными сигналами на оптической длине волны (обычно, в видимом или ближнем инфракрасном диапазоне – 850 – 1650 нм).
В отличие от электронных интегральных схем, при изготовлении которых доминирующим и ключевым материалом является кремний, ФИС могут изготавливаться на основе множества различных материалов и систем, включая, оксид кремния на кремнии, кремний на изоляторе, различные полимеры и полупроводниковые материалы (которые также используются для изготовления полупроводниковых лазеров, такие как GaAs и InP). Использование различных материальных систем при изготовлении ФИС обусловлено тем, что каждая из них обеспечивает определенные преимущества или же накладывает определенные ограничения в зависимости от того, какой конкретно функционал должен быть интегрирован в ФИС.
Технология производства ФИС похожа на технологию, используемую при производстве электронных ИС, где фотолитография применяется для разметки подложки с целью проведения травления и нанесения необходимых материалов. В отличии от электронных схем, где ключевым элементом является транзистор, в ФИС нет единого доминирующего элемента. Спектр устройств, требуемых на чипе, включает в себя волноводные межсоединения с низкими потерями, делители мощности, оптические усилители, оптические модуляторы, фильтры, лазеры и детекторы. Все эти устройства требуют самых различных материалов и техник производства, что делает практически невозможной реализацию всех этих частей на одном чипе.
На сегодняшний день оптические интегральные схемы имеют самое широкое применение – ключевой областью их использования являются волоконно-оптические линии связи.
Решетки на основе волноводов (фазары), которые обычно используются как оптические (де-)мультиплексоры в мультиплексированных системах волоконно-оптической связи являются примерами фотонных интегральных схем, которые заменили собой мультиплексирующие схемы на основе дискретных фильтрующих элементов. Другим примером широко используемой ФИС в ВОЛС системах является лазер с внешней модуляцией, который объединяет в себе диодный лазер с распределенной обратной связью и электропоглащающий модулятор на одном чипе.
Использование ФИС позволяет изготавливать более компактные и с более высокой производительностью оптические системы (по сравнению с системами на основе дискретных оптических компонент), а также предоставляет возможность их интеграции с электронными схемами для увеличения функциональности конечного прибора. - Авторы
- Разумовский Алексей Сергеевич, к. ф.-м. н
- Ссылки
- Photonic integrated circuit / Wikipedia, the free encyclopedia. URL: http://en.wikipedia.org/wiki/Photonic_integrated_circuit (дата обращения 12.10.2009)
- Иллюстрации
Пример фотонной интегральной схемы
Источник: AmitBhawani.com – Technology Guide URL: http://www.amitbhawani.com (дата обращения 12.10.2009)- Теги
- Разделы
- Нанофотоника и коротковолновая нелинейная оптика
Наноэлектронные источники и детекторы
Наноэлектроника: физические принципы и объекты новой цифровой наноэлектроники
Нанотехнологии в фотонике и оптоэлектронике, компонентная база и устройства
(Источник: «Словарь основных нанотехнологических терминов РОСНАНО»)
Энциклопедический словарь нанотехнологий. — Роснано. 2010.