这一次，我们集团公司VLC光子学公司将发布以"将光学系统微型化为光子集成电路 "为主题的白皮书。
并且我们将在3周内的简报上发布这份白皮书的内容。其中内容包括光子集成电路的市场、技术和遇到的挑战，以此希望您对光子集成和VLC光子学感兴趣。
VLC Photonics Whitepaper v2.2 June, 2021
光子集成电路引领光学系统变革
总结
如今光子技术利用光实现了各种应用，从光通信到生物医学诊断设备或各种结构的精确光纤传感器等。尽管如此，光学元件往往体积庞大且价格昂贵，需要精确的稳定性和组装精度，尤其是在与电子产品对接的情况。将一些光子功能嵌入到一个集成的光学芯片中，可以简化系统并大幅降低其成本。
然而，支持这种芯片集成的尖端光学制造技术传统上只有极少数企业能够负担得起。如今，通用光子集成已被证明是一种非常有趣的技术，为广泛的应用和市场提供了成本效益和高性能的小型化。
在这份白皮书中，我们突出强调了使用光子集成电路的优势，并将简要概述新的通用和无晶圆厂制造模型，以及如何从中受益。
前景
本文主要涉及：
- 技术人员
- 研发经理
- 产品研发工程师
你会从这篇文章中学到什么
您将了解到光子集成的概念，及如何通过它改善光学系统：
- 减小尺寸和重量
- 提高稳定性和稳健性
- 增强功能和性能
- 降低装配、包装、测试和操作成本
图1.光子设计布局的插图（左）和相应的制造出光子集成电路（右图）。
背景
什么是ASPIC，它的优势是什么？
特定应用光子集成电路 （ASPIC） 是专为特定目的设计的光学芯片，允许通过其他光和电子或电子信号产生、操纵和检测光信号。
ASPIC 可以集成多个有源光学设备，如激光或光电探测器，以及无源结构例如分光器、耦合器、干涉仪、滤波器或偏振处理元件。
ASPIC具有独特的能力，可以用一个小型化的芯片取代传统的若干分立光学或微型光学元件的组装，这使得ASPIC成为未来光学系统和光子产品的主要驱动力*1-5。
这种整合带来以下好处：
- 由于包装和测试成本降低实现降成本，特别是对于大批量（数千至数百万）而言
- 整合功能，降低设计复杂性，提高可延展性及产量
- 缩小尺寸、体积和重量，实现稳健性更高，装配更简单。
光子集成应用在哪里？
设计和制造ASPIC的学科称为光子集成。
2019年，全球光子集成市场价值为5.0172亿美元，预计到2025年价值为2.01295亿美元，2020-2025年期间复合年均增长率为28.30%。
大多数合并光学模块或子组装的产品都可以从将其部分或大部分光学功能合并为单个 ASPIC 中获益。
这使得光通信的价格大幅下降以此能够维持 IP 流量增长。或将生物光子和片上实验室应用商品化，用于医疗和传感市场。
引用
- *1
- M. Lebby, “Photonic Integration: What is the Holy Grail?,” in Compound Semiconductor, pp. 25-32, October, 2009.
- *2
- A. Welrich, “PIC-based transceivers enable cost-effective 1G to 10G PON migration,” in Lightwave Online, March, 2010.
- *3
- Chris Cole, Bernd Huebne, John E. Johnson, "Photonic Integration for High-Volume, Low-Cost Applications," IEEE Communications Magazine, March 2009.
- *4
- Yasuhiko Arakawa, Takahiro Nakamura, Yutaka Urino and Tomoyuki Fujita, "Silicon Photonics for Next Generation System Integration Platform," IEEE Communications Magazine, March 2013.
- *5
- The National Photonics Initiative, "Lighting the Path to a Competitive, Secure Future," Whitepaper, May 23, 2013.
- *6
- https://www.reportlinker.com/p05999324/Photonic-Integrated-Circuit-Market-Growth-Trends-Forecasts.html?utm_source=GNW.
- *7
- Cisco Systems, “Cisco Visual Networking Index: Forecast and Methodology, 2012-201 7 ,” May, 2013.
- *8
- Yole Développement & Tematys, "Biophotonics Market, Focus on Life Sciences & Health Applications," report April 2013.
- *9
- BCC Research, "Global Biochip Markets: Microarrays and Lab-on-a-Chip," October 2013.
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在下一期中，将解释"主要集成技术"和"如何实现集成"。
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