Hur kommer dioder att utvecklas i optiska kommunikationssystem?

1, Material Revolution: Omformning av prestationsgränsen för breda bandgap halvledare
Traditionella kisel - baserade dioder är begränsade av materialegenskaper och upplever betydande prestanda nedbrytning i höga - hastighet, hög - temperatur och hög - kraftscenarier. Bredbandgap halvledarmaterial representerade av kiselkarbid (SIC) och galliumnitrid (GAN) blir en nyckelriktning för uppgradering av optiska kommunikationsdioder.
SIC -diod: Perfekt balans mellan högfrekvens och tålspänning
SIC Schottky Barrier Diodes (SBDS) utmärker sig i optisk modulkraftshantering på grund av deras extremt låga omvänd återhämtningsavgift (QC) och hög temperaturstabilitet. I PFC (Power Factor Correction) -kretsen i en 400G optisk modul kan till exempel SIC -dioderna minska växlingsförlusterna med 60% och stödja hög - temperaturdrift vid 175 grader, och uppfyller värmeavgränsningskraven för tätt utplacerade datacenter. Enligt marknadsundersökningar förväntas den globala SIC -diodmarknaden uppgå till 458 miljoner dollar 2023, med den optiska kommunikationssektorn som står för över 30%. Det förväntas överstiga 2,3 miljarder dollar år 2030.
GaN -diod: Ett kraftfullt verktyg för ultraledig signalbehandling
Den höga elektronmobiliteten för GaN -material gör det till ett idealiskt val för hög - Frekvensoptisk kommunikation. I koherenta optiska transmissionssystem kan GaN -baserade fotodetektorer öka bandbredden till över 100 GHz och stödja enstaka våg 800 g eller till och med 1,6T växellåda. Till exempel har en GaN på Si Photodiode utvecklad av ett visst företag en respons på 0,8A/W vid en våglängd av 1550 nm, vilket är 40% högre än traditionella Ingaas -material. Samtidigt reduceras den mörka strömmen till under 1NA, vilket förbättrar signalen avsevärt - till - brusförhållandet.
2, Strukturell innovation: Från diskreta enheter till optoelektronisk integration
Med utvecklingen av optiska kommunikationssystem mot miniatyrisering och låg kraftförbrukning har integrationen av dioder och fotoniska enheter blivit nyckeln till tekniska genombrott.
Silicon Photon Technology: Empowering Optoelectronic Fusion with CMOS Process
Silicon Photonics Technology uppnår enstaka - chipintegration av fotoniska enheter och elektroniska kretsar genom CMOS -teknik, vilket helt ändrar den diskreta arkitekturen för traditionella optiska moduler. Till exempel integrerar en 400 g kiseloptisk modul som frigörs av ett visst företag lasrar, fotodetektorer, modulatorer och förarkretsar på ett 4mm × 8mm -chip, vilket minskar kraftförbrukningen med 40% och kostnaden med 30% jämfört med traditionella lösningar. Bland dem antar fotodetektorn en stiftdiodstruktur och uppnår en hög responsivitet på 0,9A/W vid en våglängd av 1310 nm genom att optimera dopingkoncentrationen och absorptionsskiktets tjocklek.
3D CO -förpackningsteknik: Bryt för förpackningsbarriärer
I 800G/1.6T optisk modul staplar 3D CO -förpackningsteknologi (CPO) dioder vertikalt med den optiska motorn och DSP -chipet och uppnår elektrisk sammankoppling genom kisel via hål (TSV). Till exempel kombinerar en CPO -optisk modul som utvecklats av ett visst företag en fotodetektoruppsättning med ett TIA (transimpedansförstärkare) chip genom mikrobultbindning, vilket minskar parasitkapacitans till under 0,1pf och stöd för 56GBAUD PAM4 -signalöverföring med lite felfrekvens bättre än 10 ⁻⁻.
3, funktionsutvidgning: Från signaldetektering till intelligent uppfattning
Diodernas roll i optisk kommunikation utvecklas från passiv signaldetektering till aktiv intelligent uppfattning.
Photodiode Array: Att uppnå multidimensionell optisk signalövervakning
I alla - Optiska nätverk kan fotodioderayer övervaka verkliga - tidsparametrar såsom optisk kraft, våglängd och polarisationstillstånd för fiberoptiska länkar. Till exempel använder en integrerad optisk övervakningsmodul (ISM) som lanseras av ett visst företag en 8-kanals Ingaas fotodiode-array, i kombination med AI-algoritmer, för att exakt hitta fel som fiberböjning och anslutning, förbättring av nätverksdrift och underhållseffektivitet med 80%.
Inställbar fotodetektor: stöder dynamisk våglängdshantering
I C+L-bandet förlängt transmissionssystem uppnår inställbara fotodetektorer dynamisk täckning i våglängdsområdet 1260-1620Nm genom att justera tjockleken eller brytningsindexet för absorptionsskiktet. Till exempel har en inställbar detektor baserad på MEMS -teknik utvecklad av ett visst företag en våglängdsinställningshastighet på 100 nm/ms, stöder sömlös växling av 400 g -system i C+L -bandet och ökar enstaka fiberkapacitet med 50%.
4, Industrial Chain Collaboration: Evolution from Devices to Ecology
Utvecklingen av dioder kan inte separeras från den samarbetsvilliga innovationen av uppströms och nedströms industrikedjor.
Materialleverantör: Breaking Through flaskhalsen av stora - Substrat i storlek
Uppgradering av SIC -underlag från 4 tum till 8 tum kan öka produktionen från enstaka skivor med 4 gånger och minska kostnaderna med 60%. Ett visst företag har uppnått massproduktion på 8 - tumsic-substrat med en avkastningshastighet som överstiger 90%, vilket lägger grunden för storskalig tillämpning av optiska kommunikationsdioder.
Utrustningstillverkare: Främja förbättringen av kiselfotonikekosystem
Precisionen för nyckelutrustning såsom litografimaskiner och etsningsmaskiner har förbättrats till sub -nanometernivå, vilket stödjer minskningen av funktionsstorleken för kiseloptiska chips till under 90 nm. Till exempel har ett företag släppt en Silicon Photon EUV -litografimaskin som kan styra linjen för fotonanordningar inom 30 nm, vilket gör det möjligt för responshastigheten för fotodetektorer att överstiga 200 GHz.
https://www.trrsemicon.com/transistor/3'ta