چالش تولید در مدارهای یکپارچه فتونیک و چگونگی غلبه کنید
تولید چالش هایی در مدارهای یکپارچه فوتونیک برای آینده فوتونیک حیاتی است. مهندسین با چالش تولید هایی مانند یکپارچه سازی مواد مختلف و کار کردن با منابع نور دورگه روبرو هستند.

ساخت چالش هاییدر فوتونیکمدارهای یکپارهبراي آينده فوتونيک حياتي هستند مهندسین با چالش تولید هایی مانند یکپارچه سازی مواد مختلف و کار کردن با منابع نور دورگه روبرو هستند. آنها باید الکترونیک و فوتونیک را طراحی کنند تا بدون یکدیگر عمل کنند در حالی که نور پایدار و قابل اعتماد نگه دارند. علاوه بر این، آزمایش های بسیاری از سیستم های نوری چالش هایی تولید را ارائه می دهد که انتقال از آزمایشگاه به بازار را سرعت می کند. این چالش های تولید می تواند بر موفقیت مالی هم شرکت های بزرگ و آغازین تاثیر بگذارد. همانطور که بازار جهاني براي مدارهاي فوتونيک رشد ميکنه و نوسان بازار براي صنعت دشوار است. غلبه بر این چالش های تولید برای توسعه تکنولوژی های جدید بر اساس نور ضروری است.
-
برخی از چالش های تولید مشترک عبارتند از:
-
یکپارچه سازی مواد با دستگاه های سبک
-
مطمئن شدن مدارهاي فوتونيک به طور قابل اطمينان انجام ميدن
-
آزمايش چندين سيستم نور در همزمان.
-
تغییرات بازار و حفظ پایداری فوتونیک
-
حذف کلید
-
مدارهای یکپارچه فوتونیک در ساختن آنها مشکلات سختی دارد. اینها شامل مخلوط کردن مواد ، رسیدگی گرما ، و راه های نوری درست است .
-
قطعات فوتونیک و الکترونیکی روی یک تراشه سخت و گران است. به ابزارهاي جديد و زنجيرهاي قوي براي ساخت چيپس نياز داره
-
فوتونیک های سیلیکون نقطه های خوبی دارند ولی با تغییرات گرما و دستگاه مشکل دارد. بنابراین، مهندس ها همش کار می کنند تا طراحی و مواد را بهتر سازند.
-
بسته بندی خوب حوزه ها رو از آسیب و گرما نگه میداره همچنین با استفاده از مواد و ماشین های جدید برای ساختن سریع تر کمک می کند.
-
آزمایش بسیاری از دستگاه های سریع با ماشین ها و استفاده از ابزارهای طراحی استاندارد کمک می کند تا سیاره های فوتونی به خوبی عمل کنند و راحت تر باشد به مقدار زيادي بسازيد
مشکلات تولید
پیچیدگی فناوری
مدارهای یکپارچه فوتونیک تولید رو خیلی سخت تر می کنه مهندس ها باید بدونن که چگونه دستگاه های بر اساس روشنایی با الکترونیکی منظم ترکیب کنند. هر قدمي براي ساختن اين مدارها بايد خيلي دقيق باشه حتی اشتباهات کوچک می تواند باعث مشکلات بزرگ بشه لیتوگرافی پیشرفته و گام های ویژه قوانین بیشتری برای پیروی می کنند. بسیاری از شرکت ها دشوار هستند که با تغییرات سریع در فوتونیک نگه دارند. اونا بايد چيزاي جديد ياد بگيرن و هميشه ابزار جديد بخرن. این باعث می شود که بیشتر طول بکشه و هزینه بیشتر برای تموم کردن پروژه ها.
سازگاری با الکترونیک
قطعات فوتونيک و الکترونيکي روي يه چيپ خيلي سخته مشکلات زيادي وجود دارد که همه چيز رو کم ميکنه:
-
وفق یابی مونolithic محدودیت داردبخاطر اينکه چيزايي که الان ساخته ميشن
-
نسل گره ي ليتوگرافي قوانين بيشتري براي ساخت مدار مياره
-
بسته بندی نیاز به پروسه روش رو سخت تر می کنه
-
این مشکلات هنوز اونجا هستند، حتی با دستگاه های فوتونی بهتری سیلیکون.
توليد کنندگان بايد اين مشکلات رو حل کنن تا همه چيز خوب پيش بره همه اين چيزها باعث ميشه ساختن مدارهاي قوي و سريع به مقدار زيادي باشه شرکت ها پول براي تحقيقات خرج ميکنند تا اين مشکلات رو حل کنن و بيشتر از فوتونيک بيرون بيارن
هزینه و مقیاس پذیری
هزینه و مقیاس مشکلات بزرگی استبراي ساختن مدارهاي فوتونيک هزینه ی زیادی برای شروع و ماشین ها گرون هستن این حوزه ها نیاز به کارگران ماهر و بخشی از جایگاه های دقت دارند. محدودیت های مادی و گام های دشوار ، هزینه های بیشتری را می سازد . شرکت ها باید مدارهای زیادی بسازن تا قیمت ها پایین نگه دارنميتونه ماه ها طول بکشه،پس وقتي بيشتر لازم باشه سريع رشد کردن سخته
گزارش های اخیر نشان می دهند که نداشتن کارخانه های کافی ، مشکلات زنجیره و تغییرات بازار نیز اوضاع را سخت تر می سازد . برای مثال،ارزش ها قسمت های مهمی مثل وافر های هندیم. برای درست کردن این شرکت ها اکنون از آسیا-پاسیفیک خرید و کارخانه های محلی بسازند. مشکلات زنجیره تدارکات کمپانی کوچک به هم پیوستند و با بنیاوایی های محلی کار کنند. تغییرات بازار باعث می شود کاربران از فروشنده های بیشتری خرید و طراحی های تغییری برای استفاده از بخش های گران کمتر استفاده کنند. این تغییرات کمک می کند ، وقتی اوضاع تغییر می کند .
تولید کنندگان به زنجیرها و کارخانه های بهتری نیاز دارند تا فوتونیک به رشد کنند. برنامه های زیبایی و کار کردن با یکدیگر روی تحقیق کمک به تغییرات بازار کمک میکنه و مدار بیشتری میسازه
فتونی سیلیکون
فوتونیک سیلیکون یک راه بالایی برای ساخت مدارهای فوتونیک یکپارد این روش برای حرکت و کنترل نور روی چیپ استفاده می کند. مهندسیان فوتونیک سیلیکون رو دوست دارند چون با ابزارهای CMOS کار می کنند. اما قسمت های سخت زیادی در ساخت فوتونیک سیلیکون هستند.
پراکندگی گرمایی
گرما یک مشکل بزرگ در فوتونیک سیلیکون است. وقتي دستگاه ها کار ميکنن، داغ ميشن. این گرما می تواند چگونه نور در تراشه حرکت می کند. گرمای بالا میتونه رنگ نور رو تغییر بده مهندس ها بايد راهي پيدا کنن تا سريع تراشه رو خنک کنن آنها از مواد مخصوص استفاده می کنند و یا اضافه کردن بخش های خنک کننده برای کمک می کنند. برخی از شرکت های گرمایی را در نقاط شلوغ قرار می دهند. برخی دیگر از بسته بندی هوشمندانه استفاده می کنند تا گرما را از مسیرهای نور دور کنند . اگر حرارت مديريت نشه، فوتونيک سيليکون خوب کار نميکنه وقتي چيپس ها کوچکتر و قوي تر ميشن، بدتر ميشه
متغیریت دستگاه
تغییر دستگاه تغییر می کند که فوتونیک سیلیکون چقدر خوب کار می کند. تغییرات کوچک در ساخت تراشه می تواند راه نور را تغییر دهد. برای مثال، تغییر کوچک در پهنای موج می تواند نور را حرکت دهد. این یعنی بعضی از دستگاه ها بهتر از بقیه روی یک تراشه کار میکنن برخلاف هندی فسفید، فوتونیک سیلیکون نمی تواند به راحتی منابع نور یا آشکارا را اضافه کند. مهندسین باید از مواد دیگری استفاده کنن که گام های بیشتری و شانس بیشتری برای اشتباهات اضافه می کند.جدول زیر نشان می دهد که چگونه فوتونیک سیلیکون با دیگر سکویت ها متفاوت است:
|
اظهارت |
چالش های فتونی سیلیکون |
تفاوت ها از جعبه های دیگر |
|---|---|---|
|
محدودیتهای مادیات |
سیلیکون یک نیمه راهنمای باندگپ غیر مستقیم است که به عنوان یک منبع نور یا عکاس |
سایر سکویهایی مانند InP می توانند منابع نور و آشکارساز را یکپارچه کنند |
|
پیچیدگی وفق یابی |
نیاز به وفق یابی بیگانه با موادهای III-V برای اجزای فعال) لیرزها ، آشکارساز ( |
این پی و بعضی دیگر اجازه دهد یکپارچه مانولیتی را کاهش می دهد |
|
زیرساخت تولید |
زیرساخت تولید CMOS بالغ |
سکوی دیگر ممکن است از زیرساخت CMOS سود نخواهد داشت. |
|
مدیریت هزینهName |
هزینه های بالای طراحی اولیه و تولید، به هزینه های بزرگ نیاز دارد تا هزینه های هزینه موثر باشد |
ساختار هزینه های مختلف به دلیل تفاوت های مادی و یکپارک |
|
زمان اصلی تولید |
زمان های طولانی تر به دلیل پیچیدگی یکپارچگی و فرایند های بیگانه |
زمان هاي احتمالي کوتاه تر در سکوي هاي مونوليک مثل اين.پي |
|
رقابت کننده |
لیتیوم نیوبات فیلم نازک |
این سکوی ها برتری های متفاوتی یا کاربرد کوانتومی پیشنهاد میکنند |
تغییر دستگاه و گرما هنوز مشکلات بزرگی در فوتونیک سیلیکون هستند. مهندس ها به راه های جدید کار می کنند تا روشنایی را ثابت نگه دارند و مدار قوی نگه دارند. همچنان که شرکت های بیشتری به این میدان ملحق می شوند، آنها باید این مشکلات را حل کنند تا بهتر از فوتونیک سیلیکون بدست بیارند.
طراحی نوری و مدیریت روشنی
جفت زدن
خاموش کردن از مدارهای یکپارچه فوتونیک سخته مهندس ها مشکل دارند زیرا موج و فیبرها همیشه مطابقت ندارند. جفت لیزری خوب برای دستگاه های قوی لازم است. راه های معمولی برای روشن شدن وجود دارند جفت کننده ها از الگوهاي کوچيک براي حرکت نور استفاده ميکنن جفت زدن فیبرها روی لبه تراشه میذاره. هر دو روش کمک می کند تا نور خارجی بیاریم ، اما هر کدام نقطهٔ خوب و بد دارد . بعضي ها بهتر کار ميکنن اما صف کردن سخت تر هستن اگر نور اینجا گم شود، برای قدم های بعدی کمتر باقی می ماند. مهندس ها هميشه طراحي جديدي ميسازن تا از دست دادن کمتر بشه
تراز:
صف کردن همه چيز خيلي مهمه. حتي اشتباهات کوچيک هم ميتونه نور زيادي رو تلف کنه این باعث می شود کلید ترازی برای اینکه دستگاه ها چقدر خوب کار می کنند. مهندسین از ابزارهای منفعل و فعال استفاده می کنند. ترازات منفي از چيزايي مثل "V-grooves" براي دقت درست استفاده ميکنه ترازات فعال از بازخورد از نور برای حرکت بهتر استفاده می کند. اين دقت بيشتري رو ميده روبات ها و ماشین ها کمک می کند که این فرایند قابل تکرار شود. جدول زیر نشان می دهد که چگونه دقیق با هم ترازی به مدارهای فوتونیک کمک می کند:
|
اظهارت |
توصیف |
تاثل |
|---|---|---|
|
تاثير ميذاره روشنايي که چقدر ميتونه وارد و خارج بشه |
دقت بهتر يعني کمتر از ضرر و کار بهتر |
|
|
تراز زیر |
از گروچه ها و شکل های دیگر استفاده می کند ؛ دقت ۱ µm |
برای چندتا چیپس ولی نه بهترین ها برای همه |
|
تراز فعال |
از بازخورد نور برای حرکت های بسیار خوب استفاده می کند |
اتصال بهتر می شود و دستگاه های بیشتری به کار می رود |
دقت مسیر نوری
نگه داشتن نور روي راه درست داخل تراشه کليده است مهندس ها بايد موج رو شکل بدن و قطعات رو در نقاط درست قرار بدن اگه اوضاع خاموش بشه، نور ميتونه از راه اشتباه پراکنده بشه. ابزارهاي جديد یادگیری ماشین به مشکلات کمک میکنه و سریع درستشون میکنه این سیستم ها به کارخانه ها اجازه می دهند سریع کار کنند و هنوز دقیق باشند. با مطمئن شدن مسیر نور درسته شرکت ها بهتر و اعتماد تر از مدارهای فوتونیک
سازگار سازی موادی
مواد های اثری
مدارهای یکپارچه فتونیک برای کار کردن به مواد مختلف نیاز دارد. مهندسی ها وقتی این مواد را ترکیب می کنند مشکلات زیادی دارند.
-
اونا بايد مطمئن بشن که نور و ماده به خوبي در نقطه ي انتخاب کنند. این کار خیلی مهمه که منابع یک فتون
-
وقتی ماده ها به روش های مختلف نور را نگه می دارند ، می تواند موجب دردسری شود . برای مثال، دستگاه های سیلیکون و III-V گاهی اوقات نوری را بالا و پایین نگه نمی دارند. اين باعث ميشهفاکتورپایین، که یعنی نور کمتر استفاده میشه
-
سیلیکون نمی تواند از زیر ۱ μm استفاده شود زیرا نمی تواند روشن کند. بنابراین، مهندس ها از نیترید سیلیکون استفاده میکنند، که به نور بیشتر عبور میکنند.
-
اهمیت دارد که ارتباطات صافی بین مواد فعال مانند GaAs با نقطه کوانتومی و قسمت های منفعل مانند موج های Si₃N₄ داشته باشد.
ایده های جدید به مهندسی ها کمک میکنن که این مشکلات رو حل کنن آنها اکنون از سکوی هایی استفاده می کنند که با نقطه های کوانتومی با نقطه های کوانتومی و نقطه های کم از موج Si₃N₄ مخلوط می کنند. ترانگرهای حالت ادیاباتیک کمک می کنند تا بخش های فعال و منفعل را به خوب متصل کنند، با ترازی بسیار خوب. (GaAs) سبک را به طور محکم نگه می دارد زیرا بسیار متفاوت است. این باعث می شود که نور و ماده با هم کار کند بهتر و افزایش فاکتور را افزایش می دهد. این راه های جدید به مهندسین اجازه می دهند که هر دو قسمت فعال و منفعل با جزئیات بالا طراحی کنند. حالا، امکان پذیر است که مدارهای فوتونی کوانتومی بسازیم که می تواند بزرگتر باشد.
پایداری
در حال حاضر پایداری بسیار مهم است در انتخاب موادی برای مدارهای فوتونیک. بسیاری از شرکت ها استفاده می کنندمواد مهربانیمثل پليمرها و پرووسکيت این به جهان کمک می کند با کاهش صدمه برای محیط و نگهداری انرژی. ولی مهندسی ها خیلی سخت برای پیدا کردن و استفاده کردن این مواد جدید با سیستم های قدیمی هستند. هزینه و بسازن به اندازه کافی برای همه هنوز مشکلات بزرگیه
مواد جديد پرووسکیت های دورگه راه های جدیدی می دهد تا دستگاه ها رو بهتر کنه کار کردن با هم و استفاده از AI کمک به پیدا کردن مواد بهتر میکنه متخصصان می گویند که در زمان انتخاب مواد به زیست فکر کنید و از روش های بد استفاده نکنید . بیشتر حقایق در مورد محیط محیط دقیق نیستند، ولی شرکت های بیشتری می خواهند به شیوه سبز رشد کنند. شرکت هایی که به پایداری اهمیت می دهند می توانند کمک کنند صنعت را برای سیاره بهتر سازند.
بسته بندی

هزینه
بسته بندی یکی از ارزشمندترین قدم های در ساخت مدارهای یکپارچه فوتونی است. شرکت هاي زيادي از پولشون رو براي اين قسمت خرج ميکنن بسته بندی های قدیمی استفاده می کند که هزینه زیاد است و زمان می برد. این راه ها نیاز به ابزارهای ویژه و کارگران مهارت دارند . استفاده از بسته بندی های قدیمی به معنای هزینه های بالایی برای همسایه و هم کار می باشد. طراحی های جدید پلاستیکی هوا کمک میکنه اين طرح ها ميتوننقطع هزینه بسته بندی به نصفو اوضاع رو سريعتر ميکنه استفاده از ماده های انعطاف پذیر و فک های بهتر پول را ذخیره می کند و اجازه می دهد که شرکت ها در یک زمان مدار بیشتری بسازند. بسته بندی ارزانتر به صنایع بیشتر کمک می کند که از مدارهای فوتونیک یکپارک شده است.
موعظه های فنی
مهندسان با مشکلات سختی بسته بندی برای مدارهای فوتونیک مواجه می شوند. بعضی از مشکلات اصلی این است که:
-
بسته بندی های سنتی، مانند بسته های فلز یا کووار، بسته های پروانه بسیار پیچیده است.
-
قطعات حساس باید از رطوبت محافظت بشه
-
گرمایی سخت است زیرا مواد مختلف با نرخ متفاوت رشد می کنند.
-
سخت است که سیگنال نوری را قوی و واضح نگه دارد، چون بعضی بسته بندی می تواند نور را مسدود کند یا پخش کند.
-
...انجمنو گام های مهر و مهر و حرکت کننده و آروم در ساختن مدارهای بیشتری هستند
ايده هاي جديد مایعات هواکریستالبسته بندي هاي پليمر تقريباً مهر هوا ميده و آب رو بيرون نگه مي داره طراحی های پلاستیکی هوایی کمتر هزینه و کمک در گرما کمک میکنه مواد حرارتی انعطاف پذیر، مانند مس یا الماس، به کنترل گرما و مهر بهتر کمک می کنند. بسته های پروانه موادی را آسان تر می سازد که فیبرها را رد کنیم و مدارها را بسته کنیم. استفاده از دستگاه ها برای جمع آوری و مهر کردن چیزها رو سریعتر و ارزون تر میکنه این راه های جدید بسته بندی رو قوی تر میکنه
دسته سازی اجرا
بهتر کردن اجرای PIC
مهندس ها سخت تلاش میکنن تا پی ای سی سی بهتر کار کنن اونا ميخوان که پي اي سي پي قانون هاي صنعت سخت رو بررسي کنه آنها از راه های متفاوت استفاده می کنند تا آن را موثرتر کند و سیگنال ها را قوی نگه دارند. طرح بندی مدار دقت کمک می کند گرما را کنترل می کند و کانال ها را ثابت نگه می دارد. استفاده از قدرت کمتر به معنای کمتر گرما و بهتری است. تغییرات در تراشه و بسته، مانند استفاده از مواد کمتری، همچنین در ضرر گرما و سیگنال کمک می کند.
جدول زیر راه های مشترک برای بهبود نمایش و اندازه گیری موفقیت را فهرست می کند:
|
روش بهینه سازی |
هدف: |
متریسای کلید |
|---|---|---|
|
گزینه سازی طرح بندی مداری |
به هوا کمک ميکنه و چيپ رو خنک ميکنه |
ثبات گرمایی |
|
کاهش مصرف برق |
حرارت رو قطع میکنه و انرژی رو ذخیره میکنه |
مصرف قدرت، کارآمد |
|
گزینه سازی طراحی Waveguide |
ضرر و عبور رو متوقف ميکنه |
از دست دادن درج ، تراسل |
|
گزینش ماده |
مواد بهتري براي سيگنال هاي قوي انتخاب ميکنه |
از دست دادن نوري، کارآمد |
|
ابزارهای خودکار طرح پیشرفته |
مدل هاي مدل براي زود اشتباهات |
توليد پذيري |
مهندسان همچنین از جعبه های طراحی ویژه استفاده می کنند و قطعات مختلف را ترکیب می کنند تا ساختمان را آسان تر و دستگاه های قوی تر کند. این قدم ها کمک می کند که PIC به خوبی عمل می کند حتی هنگامی که بسیاری را در یک زمان بسیاری ساخته می شود. اونا چيزايي مثل ضرر وارد کردن، ضربه ي ضربه ي نوري رو چک ميکنن تا مطمئن بشن که PIC کارآمد و خوب کار ميکنه
اعتماد
قابل اعتماد در ساخت مدارهای یکپارچه فوتونی خیلی مهم است. دستگاه ها باید برای مدت طولانی و در بسیاری از جاها به خوبی کار کنند. مهندسین مدار رو آزمایش میکنن تا ببینن ثابت بمونن و سیگنال ها رو روشن نگه دارن آنها از روش های خنک کننده استفاده می کنند، مانند خنک و فعال، برای جلوگیری گرمایی از صدمه زدن دستگاه. اعتماد خوب به معناي کمترين زمان تعمير کردن چيزها و کمتر از هم پاشيدن.
تولید کنندگان ماده هایی را انتخاب می کنند که به خوبی کار می کنند . همچنین از ماشین ها برای پیدا کردن و حل مشکلات زود استفاده می کنند. با تمرکز بر روی اعتماد، شرکت ها مدارهای فوتونیک یکپارچه می سازند که طولانی تر طول می کشد و کار بهتر می کنند. این کار به صنعت فوتونیک کمک می کند تا رشد کند
آزمایش و ثواب
آزمون سطح وافر
آزمايش در سطح وافر مهندسین از این قدم استفاده میکنن تا دستگاه های زیادی روی یک ویفر رو بررسی کنن قبل از اینکه چیپس ببرن این کار به آنان کمک می کند تا زودتر مشکلات پیدا کنند و هم زمان و هم پول را صرف می کند . در این مرحله ضرر موج رو اندازه گیری می کنند، و بررسی می کنند که آیا اوضاع خط می شود و دنبال مشکلات سیگنال می گردند. تغییرات کوچک در چگونگی وافر می تواند نتایج را تغییر دهد. این تغییرات می تواند هر دستگاهی یکم متفاوت کار کند.
آزمايش مدارهاي فوتونيک سخته چون هر دستگاه ممکنه به آزمايش هاي مختلف نياز داشته باشه برای مثال، دستگاه های کامپیوتری کوانتومی نیاز به ضرر بسیار کم است.حسگرهابايد جلوگيري کني مطالعات نشون ميدهکمتر از 5 درصد از دستگاه ها به خاطر ضرر بالا اخراج می شوندحتي وقتي که نقطه هاي زيادي روي ويفر رو چک ميکني این به این معنی است که بیشتر دستگاه ها عبور می کنند، اما مهندس ها هنوز سعی می کنند تعداد بد را کاهش دهند. آزمايش در سطح ويفر کمپاني ها کمک ميکنه که کيفيت بالا نگه داره
خودکار
اتوماتیک آزمایش خیلی سریع و بهتر برای مدارهای فوتونیک ماشین های خودکار می توانند هزاران دستگاه را به سرعت و بسیار دقیق آزمایش کنند. روبات ها کاوشو را حرکت میکنن و صف میکنن، پس اشتباهات کمتری وجود داره این ماشین ها همچنین داده های زیادی جمع آوری می کنند، که کمک می کند در پیدایش مشکلات زودتر.
مهندسین برای اجرای ابزار آزمایش و نتایج استفاده می کنند. این کار باعث می شود که سریعتر پیش برود و کمپانی ها کمک می کند که تراشه های بیشتری بسازند. همچنین به مشکلات کمک می کند قبل از اینکه دستگاه ها از کارخانه خارج شوند. شرکت هایی که از آزمایش خودکار استفاده می کنند محصولات بد کمتر و اعتماد تری دارند. همانطور که صنعت رشد می کند، اتوماتیک برای آزمایش و مطمئن شدن همه چیز خوب جواب میده.
ابزارهای طراحی و استانداردی
نیازهای طراحی خاصی
مدارهای یکپارچه فوتونیک به طراحی ویژه نیاز داره اینها با مدار الکترونیکی متفاوت هستند. مهندس ها باید به این فکر کنن که چطور نور حرکت میکنه نه فقط برق. فوتونیک از چیزهایی مانند طول موج و قطبی استفاده می کند. تقسیم ضربت مدل هم مهم است. این ویژگی ها به مدارها کمک می کنند سریعتر کار کنند و اطلاعات بیشتری رو به عهده بگیرند. ولي اونها هم مشکلات جديدي ايجاد ميکنن
-
مهندس ها بايد فکر کنن که چطور نور سفر ميکنه
-
اثرات معماری مانند کراسسلک گرمایی، می تواند چگونگی فعالیت مدارها را تغییر دهد.
-
ابزارهای مدل خوبی برای حدس بزنید که دستگاه ها چگونه عمل می کنند.
-
ابزارهای طراحی ویژه به مهندسی ها کمک میکنن برای این طراحی ها.
برای مثال، یک مدل جزئیات برای...ماچ زادررشامل هم سفر نور و هم اثر گرمایی این مدل با اتفاقی که در زندگی واقعی افتاد تطبیق داشت این نشان داد که روش های طراحی ویژه برای فوتونیک خوب کار می کند. این ابزار ها اجازه می دهند مهندس ها منطق فوتونیک را برقرار کنند و مدارها را ثابت نگه دارند حتی اگر ولتاژ تغییر کند. هنگامی که مدار فوتونی پیچیده تر می شوند و اطلاعات بیشتری را کنترل می کنند، نیاز به این ابزار رشد می کند.
استانداردی
استانداردیبراي ساختن طراحي و ساختن فوتونيک خيلي مهمه. وقتی مهندس ها از ابزارهای طراحی مشابه استفاده می کنند، می توانند مدارهایی را که خوب کار می کنند و تعداد زیادی بسیار را بسازند. استاندارد سازی در ویژه های مخصوص نوری، مانند طول موج و مرحله، کمک می کند که چگونگی کار کردن مدارها را تغییر دهند.
-
کیت های طراحی فرایند استاندارد (PDKs) به مهندسی ها قوانین و ساختمان هایی برای فوتونیک می دهند.
-
این جعبه ها کمک میکنند که طراحی ها به قوانین صنعتی بررسی کنند و با ابزارهای فعلی کار کنند.
-
سکوی کار گروهی متخصصان از حوزه های مختلف، مانند نانو تکنولوژی و محاسبات کوانتومی، برای حل مشکلات سخت.
یک جدول زیر نشان می دهد که چگونه استاندارد سازی به صنعت فوتونیک کمک می کند:
|
منافع |
تاثیر بر فتونیک |
|---|---|
|
طراحی قابل اعتماد |
اشتباهات کمتر و نتايج بهتر |
|
مقیاس پذیری |
ساده تر از مدارها |
|
همکاری |
ایده های سریع جدید |
استاندارد سازی و کار تیمی به صنعت فوتونیک کمک می کند. آنها را آسان تر می سازند که ایده ها را به اشتراک بگذارند و تکنولوژی های نوری جدید برای بسیاری از مردم بسیاری ایجاد کنند.
تولید سازی مدار یکپارچه فتونیک مشکلات بسیاری دارد، مانند اختلالات مادی و ساختن به اندازه کافی برای همه وجود دارد. ایده های جدید مانند هتل ون در وائلز و یکپارچه ی مقیاس وافر، بسیار کمک کرده اند:
|
چالش |
راه اندازی |
نتایج |
|---|---|---|
|
ضربه هاي نوري |
ویژگی ویژه با یکدیگر WS ₂ |
عامل Q بالا، کم ضرر |
|
محدودیت های سازی |
فرایندهای سیلیکون استاندارد برای PICs vdW |
اجزای قابل اطمینان ، قابل مقیاسی |
|
نسل نور هماهنگی |
واسطه مونولایر WS |
آستانه پایین، موفقیت دمای اتاق |
|
مقیاس پذیری |
مجتمع vdW مقیاس وافر |
مقیاسی |
پیشرفت به پیش روی چند چیز تکیه می کند:
-
طراحی و مواد جدیدبراي انتخاب بهتري.
-
استاپی ها، شرکت های بزرگ و گروه های تحقیقاتی که با هم کار میکنن
-
پول بيشتري براي ساختمون هاي جديد،کار گروه های عمومی و خصوصیو به محيط محيط اهميت دادن
یادگیری چیزهای جدید و همکاری به مردم کمک خواهد کرد که مشکلات آینده در تولید PIC تولید کنند.
FAQ
چه چیزی تولید مدار یکپارچه ای از تولید چیپ الکترونیکی متفاوت می کند؟
مدارهای یکپارچه فوتونیک از نور استفاده می کنند نه الکتریسیته. اونا برای کار کردن مواد و ابزار ویژه نیاز دارن. مهندسین باید نور راهنمایی کنند و گرما را کنترل کنند. اين قدم ها از ساختن تراشه هاي الکترونيکي سخت تر ميشه
چرا بسته بندی برای مدارهای فوتونیک اینقدر مهمه؟
بسته بندی مدارها رو از آب و گرما نگه میداره به صف فیبر کمک میکنه و سیگنال ها رو قوی نگه میداره بسته بندي خوب پول رو نگه ميداره و مدارها رو بيشتر طول ميکشه مهندسان از مواد و طراحی جدید برای حل مشکلات استفاده می کنند.
مهندسین چطور مدارهای فوتونیک در طی تولید آزمایش می کنند؟
مهندس ها با آزمايش هاي سطح وافر خيلي از دستگاه ها رو آزمايش ميکنن ماشين هاي خودکار تحقيقات رو حرکت ميکنن و اطلاعات جمع ميکنن این کمک میکنه که زود مشکلات پیدا کنه و تراشه های خوب بیشتری درست میکنه. بیشتر شرکت ها از نرم افزار ویژه استفاده می کنند تا سریعتر آزمایش ها را تست کنند.
استاندارد سازی چه نقشی در طراحی مدار یکپارک فوتونی ایفا می کند؟
استاندارد سازي به مهندس ها قوانين واضح و ساختماني ميده این تیم ها کمک می کند که با هم کار کنن و ساختن مدار بیشتر راحت تر می کند. کیت های طراحی پردازش (PDKs) و پلت کار گروهی کمک می کند که طراحی سریعتر و قابل اعتماد تر باشد.







