สถานะการพัฒนาและความคืบหน้าของเทคโนโลยีการรวมออปโตอิเล็กทรอน

จากมุมมองของการใช้งานเชิงพาณิชย์ขนาดใหญ่และการพัฒนาเทคโนโลยีการสื่อสารด้วยแสงตามส่วนประกอบโฟตินิคและเทคโนโลยีการรวมโฟตินิคมีประสบการณ์วิวัฒนาการในระยะยาวจากเครือข่ายกระดูกสันหลังระดับชาติไฟเบอร์ถึงบ้านอุปกรณ์และการเชื่อมต่อไฟเบอร์ระดับคณะกรรมการกับโมดูลระดับการเชื่อมต่อระหว่างแสง ด้วยการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องของความต้องการในการพัฒนาการสื่อสารเช่นความเร็วสูงพิเศษ, ultra-wideband, การใช้พลังงานต่ํา, และเวลาสั้นเป็นพิเศษ, เช่นการสื่อสารมือถือ 5G และ 6G, เครือข่ายข้อมูลแบบบูรณาการของพื้นที่และโลก, การรวมแสงและไฟฟ้าได้กลายเป็นแนวโน้มการพัฒนาเทคโนโลยีที่สําคัญ, และการพัฒนาของเทคโนโลยีหลักเริ่มที่จะมุ่งเน้นไปที่ชิประดับ optoelectronic บูรณาการ.

ในช่วง 40 ปีที่ผ่านมาด้วยการพัฒนาและวุฒิภาวะของเทคโนโลยีการรวมโฟโตนิคเทคโนโลยีการรวมอุปกรณ์ถ่ายภาพและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หลายเครื่องเข้ากับโมดูลหรือแม้แต่ชิปเดียวก็ค่อยๆเกิดขึ้น ด้วยการเร่งการอัพเกรดการสื่อสารเครือข่ายในอนาคตความขัดแย้งระหว่างข้อกําหนดของแอปพลิเคชันและประสิทธิภาพขนาดและค่าใช้จ่ายของอุปกรณ์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์จะเห็นได้ชัดมากขึ้น ในฐานะที่เป็นวิธีที่สําคัญที่สุดในการแก้ปัญหาความขัดแย้งนี้เทคโนโลยีการรวม optoelectronic จะกลายเป็นผู้นําในสาขา optoelectronic มากขึ้นที่บ้านและต่างประเทศแนวโน้มการพัฒนาและฮอตสปอตของการวิจัยการแข่งขัน

1.สถานะการพัฒนาและความคืบหน้าของเทคโนโลยีการรวม optoelectronic

หลังจากหลายทศวรรษของการพัฒนาเทคโนโลยี optoelectronic และอุตสาหกรรมได้ทําความสําเร็จที่ดี บทบาทสนับสนุนของ optoelectronics สําหรับการพัฒนาสังคมและเศรษฐกิจแห่งชาติได้กลายเป็นฉันทามติของทุกประเทศ หลายประเทศได้จัดตั้งโปรแกรมการวิจัย optoelectronic ต่างๆ

เทคโนโลยีการรวม Optoelectronic ได้สร้างการจําแนกประเภทวิชาที่แตกต่างกันสําหรับความคืบหน้าของชายแดนข้อกําหนดของแอปพลิเคชันและขั้นตอนการประมวลผลข้อมูลที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่นมันได้สร้างเรื่องข้อมูลออปโตอิเล็กทรอนิกส์ความเร็วสูงสําหรับความต้องการของเทคโนโลยีการสื่อสารด้วยแสงบรอดแบนด์ สําหรับการตระหนักถึงวัสดุการทํางานใหม่ ๆ ในระดับ Micro-Nano ด้วยการพัฒนาอุปกรณ์การถ่ายภาพ Micro-Nano และการถ่ายภาพความละเอียดสูงพิเศษและสาขาการแสดงได้เกิดขึ้น เพื่อตอบสนองความต้องการที่เพิ่มขึ้นสําหรับแสงเซมิคอนดักเตอร์และการตรวจจับแสงอัลตราไวโอเลตมีระเบียบวินัยของเซมิคอนดักเตอร์แบบแถบกว้าง นอกจากนี้เทคโนโลยีอุปกรณ์หน่วยปัจจุบันเป็นผู้ใหญ่โดยทั่วไป แต่ไม่มีระบบวัสดุที่สามารถกลายเป็นระบบวัสดุแบบบูรณาการโฟโตนิคเพียงระบบเดียว การอยู่ร่วมกันของระบบวัสดุหลายระบบจะกลายเป็นสถานะของเทคโนโลยีแบบบูรณาการ optoelectronic เป็นเวลานานในอนาคต

หลังจากนั้นอุปกรณ์ optoelectronic ทั่วไปและเทคโนโลยีการรวมจะอธิบายแยกต่างหาก

(1)ชิปรวมสําหรับการสื่อสารแสงและฟังก์ชั่นการประมวลผลข้อมูล

เมื่อเผชิญกับปัญหาคอขวดทางเทคนิคที่ต้องเผชิญกับการสื่อสารด้วยแสงและการประมวลผลข้อมูลการออกแบบการเตรียมบรรจุภัณฑ์และเทคโนโลยีการประยุกต์ใช้ชิปแบบบูรณาการสําหรับการสื่อสารด้วยแสงและการประมวลผลข้อมูลมีความคืบหน้าอย่างมาก สถานะการวิจัยหลักและความคืบหน้ามีดังนี้:

วัสดุการทํางาน: ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาความก้าวหน้าในชุดของวัสดุใหม่เช่นผลึกอะตอมสองมิติและฉนวนกันความร้อนด้านบนได้ให้โอกาสในการพัฒนาสําหรับการสํารวจหลักการใหม่และอุปกรณ์การทํางานข้อมูลโครงสร้างใหม่ การเรียนรู้วัสดุเซมิคอนดักเตอร์ใหม่และเทคโนโลยีอุปกรณ์หลักการใหม่จะยึดความสูงของเทคโนโลยีสารสนเทศรุ่นต่อไป การคว้าโอกาสที่นําโดยวัสดุการทํางานข้อมูลใหม่และการสํารวจโครงสร้างใหม่และอุปกรณ์หลักการใหม่จะวางรากฐานสําหรับการพัฒนาเทคโนโลยีสารสนเทศใหม่

เทคโนโลยีการรวม: การรวม Photonic เป็นวิธีเดียวที่จะทะลุผ่านคอขวดของ "ความเร็ว" "การใช้พลังงาน" และ "สติปัญญา" ที่ต้องเผชิญกับระบบสารสนเทศ ในปัจจุบันเทคโนโลยีอุปกรณ์หน่วยนั้นโตเต็มที่ วิธีการตระหนักถึงการรวมระบบของระบบวัสดุหลายและอุปกรณ์อเนกประสงค์เป็นปัญหาที่ต้องศึกษาและแก้ไขปัญหาอย่างเร่งด่วน นอกจากนี้สําหรับเครือข่ายบรอดแบนด์ข้อมูลขนาดใหญ่และการสื่อสาร 5G จําเป็นต้องมุ่งเน้นไปที่วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีที่สําคัญเช่นความเข้ากันได้ของกระบวนการเตรียมการจับคู่สนามโหมดและการมีเพศสัมพันธ์ข้ามโหมดออปติคอล

การประยุกต์ใช้ระบบ: ตัดสินจากสถานการณ์การแข่งขันของประเทศตะวันตกในด้านการสื่อสารด้วยแสงความจุขนาดใหญ่และการส่งออปติคอลทางไกลพิเศษการเชื่อมต่อระหว่างออปติคอลศูนย์ข้อมูลเครือข่ายออปติคอลบนชิปชิปชิปไฮบริดออปโตอิเล็กทรอนิกส์แบบซิลิคอนและอุปกรณ์การส่งผ่านออปติคอลพื้นที่ความจุขนาดใหญ่ได้กลายเป็นฮอตสปอตระหว่างประเทศ การแข่งขันในอนาคตส่วนใหญ่จะสะท้อนให้เห็นใน "การส่งผ่านแสงความจุขนาดใหญ่และการเข้าถึงออปติคอลรุ่นต่อไป" "ความหนาแน่นสูงแบนด์วิดท์สูงเวลาแฝงต่ําและการเชื่อมต่อระหว่างแสงพลังงานต่ําของศูนย์ข้อมูลรุ่นใหม่" "การสื่อสารด้วยแสงที่มองเห็นได้ใหม่" และ "การก่อสร้างพื้นที่ของแพลตฟอร์มต่าง ๆ เช่น "การส่งผ่านออปติคอลแบบรวมพื้นที่"