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ADMIN | 2021-06-16 00:11:54 |
원문
셋째, 실리콘 물질의 광도파로보다 더 일찍 실리콘나이트라이드 광도파로에 대한 연구와 논문이 있었음에도 불구하고 실리콘포토닉스 연구에서 전자를 택한 이유는 전류 또는 전압을 가하여 작동하는 광 능동 소자(예: 광변조기, 광스위치 등) 의 성질을 후자는 보유하지 못하였기 때문이다. 그러나 실리콘의 경우 앞에서 지적한 바와 같이 광 능동 소자의 성질을 보유하였어도 제작한 소자의 성능과 수율이 온칩 네트워크 구성을 위한 수준에 크게 미치지 못한다. 이에 반해 표면방출레이저의 기술은 획기적으로 발전하여 2000 년 초중반에는 직접 변조 (direct modulation) 가 5GHz 수준이었으나 2015 년경부터 50GHz 의 제품이 상용화되어 표 10 에 나타낸 바와 같이 HDR 제품이 수퍼컴퓨터 제작에 이미 사용되고 있는 수준에 이르렀다. 이 성능은 실리콘 광도파로로 구현된 광변조기보다 더 우수하다. 따라서 laser 광원과 광변조기를 서로 다른 소자로 구성하는 광네트워크보다 VCSEL 을 이용하여 광원과 광변조기를 동일한 소자로 구성하는 것이 면적과 전력 측면에서 더 효율적이다. VCSEL 를 사용하여 실리콘옥시나이트라이드 광도파로에 광신호를 직접 입사할 수 있는 기술과 파장다중을 위해 링공진기필터를 사용하지 않고 성능이 검증된 박막 필터 (thin film filter) 를 이용하는 기술이 확보될 경우 온칩 광네트워크는 기존의 검증된 소자와 기술로 구현 가능하게 된다. 또한 위에서 열거된 셋째, 넷째 실패 원인을 동시에 해결하게 된다.
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번역본
Third, although there were research studies and papers on silicon nitride optical waveguides earlier than silicon material optical waveguides, the reason silicon photonics researchers chose the latter was because the former could not retain the properties of active optical devices (e.g., optical modulators, optical switches, etc.) that operate by current or voltage application. However, as indicated earlier, though silicon possesses the properties of active optical devices, the performance and yield of the manufactured devices are far below the level for on-chip network composition. On the other hand, the technology of VCSEL had developed drastically and has reached the level of 5GHz for direct modulation in the early and mid-2000, but from 2015, 50GHz products became commercialized, and as shown in Table 10, it came to a level where HDR products were already being used for supercomputer production. This performance is superior to the optical modulators implemented by silicon optical waveguides. Therefore, it is more efficient in terms of area and power to construct the light source and the optical modulator with the same device using VCSEL rather than the laser light source and optical modulator of an optical network constructed with different devices. When both the technology of directly injecting optical signals into silicon oxynitride optical waveguide using VCSEL and the technology using thin film filters with approved performance instead of ring resonator filters for wavelength division multiplexing (WDM) are secured, the on-chip optical network can be implemented through existing, proven devices and technologies. This also solves the third and fourth causes of failure as listed above.
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