טכנולוגיית Silicon Photonics: דמיון מחדש של תקשורת אופטית עם "חשיבה מוליכים למחצה", פתיחת עידן השבבים האופטו-אלקטרוניים המשולבים.
ככל שזרימת הנתונים העולמית ממשיכה לגדול באופן אקספוננציאלי וטכנולוגיות תקשורת אופטית מסורתיות מתקרבות לגבולות הפיזיים שלהן, מהפכה שקטה מתרחשת במפעלי מוליכים למחצה - זוהי פוטוניקת סיליקון. היא משתמשת בטכניקות ייצור מוליכים למחצה המתקדמות ביותר כדי להגדיר מחדש את עתיד התקשורת האופטית.
הליבה של טכנולוגיית הסיליקון פוטוניקת טמונה בייצור התקנים אופטיים תוך שימוש בתהליכי CMOS בוגרים על מצעי סיליקון סטנדרטיים. על ידי תכנון גאוני של מובילי גל סיליקון ננומטריים, ניתן להעביר אותות אופטיים, לכוון, לזהות ולהחליף על השבב עם אובדן נמוך, בדיוק כמו זרם שזורם דרך חוט. הרעיון הזה של "בניית התקנים אופטיים תוך שימוש בשיטות ייצור שבבים" שינה לחלוטין את מצב הייצור של מודולים אופטיים. בהשוואה למכשירים אופטיים בדידים מסורתיים, טכנולוגיית הסיליקון פוטוניקה מציגה שלושה יתרונות ייחודיים: אינטגרציה גבוהה - המשלבת עשרות רכיבים אופטיים על שבב בקנה מידה של-מילימטר; פוטנציאל-עלויות נמוכות - השגת ייצור-בקנה מידה גדול באמצעות שרשרת תעשיית המוליכים למחצה הבוגרת; קצב אפנון - בעל ביצועים גבוהים יכול להגיע מעל 200 Gbaud, ועומד בדרישות של 800G/1.6T שידור מהיר{12}}.
בתוך מרכז הנתונים, טכנולוגיית הסיליקון פוטוניקת מעצבת מחדש את ארכיטקטורת החיבורים. פתרון ה-CPO (Co-Packaged Optics) המבוסס על פוטוניקת סיליקון משלב מקרוב את המנוע האופטי ואת שבב המיתוג, מפחית משמעותית את צריכת החשמל והשהייה, ומספק פתרון חיבור אידיאלי עבור אשכולות מחשוב בינה מלאכותית. בתחום ה-5G fronthaul, מודולי סיליקון פוטוניים, עם יתרונות המיזעור שלהם, מביאים יותר גמישות לפריסת תחנות בסיס. מה שצפוי עוד יותר הוא שטכנולוגיית הסיליקון פוטוניק פותחת גבולות יישומים חדשים. בתחום מכ"ם הלייזר, שבבי סיליקון פוטוניים צפויים להפחית משמעותית את העלויות ולקדם את היישום בקנה מידה גדול של נהיגה אוטונומית. במחשוב קוונטי, טכנולוגיית הסיליקון פוטוניקת מספקת פלטפורמה משולבת למניפולציה וקריאה של ביטים קוונטיים. בתחום החישה הביולוגית-, שבבי סיליקון פוטוניים הופכים לליבה של מכשירי זיהוי ניידים.
ענקיות מוליכים למחצה גלובליות וארגונים חדשניים נכנסים כולם באופן פעיל לתחום הפוטוניקה של הסיליקון. בשנים האחרונות, סין עשתה התקדמות מהירה בתחום זה - חברות מקומיות ביססו יכולות מלאות בתכנון, ייצור ובדיקה של סיליקון פוטוניקה. ארגונים רבים כבר השיגו ייצור המוני של מודולי פוטוני סיליקון 400G/800G, והגיעו לרמות מתקדמות בינלאומיות באינדיקטורים טכניים מרכזיים כגון יעילות צימוד ורוחב פס אפנון. מונעת על ידי פרויקט "East-West Computing" ואסטרטגיית פיתוח הכלכלה הדיגיטלית, טכנולוגיית סיליקון פוטוניקה מקומית מאיצה את היישום שלה במרכזי כוח מחשוב לאומיים ובאשכולות מרכזי נתונים, ומניחה בסיס חיבור אופטי מוצק לכלכלה הדיגיטלית של סין.
מהמרחק המילימטרי בין המתלים במרכז הנתונים ועד לחלקים הפנימיים ביותר של השבבים, מפריצת הדרך בגבולות התקשורת הקלאסית ועד לגבול המתהווה של מידע קוונטי, פוטוניקת סיליקון, "הגשר הזה בין מוליכים למחצה לפוטוניקה", מוביל אותנו לעידן חדש שבו אופטיקה ואלקטרוניקה משולבות עמוקות. בעידן זה שבו השבבים מגדירים את עתיד האור, כל חידוש יאיר אפשרויות חדשות על מצע הסיליקון הזעיר.