سيتجاوز سوق شرائح السيليكون الضوئية 600 مليون دولار أمريكي في عام 2028

ذكرت منظمة أبحاث السوق Yole Intelligence أن تكنولوجيا الضوئيات السيليكونية قد حققت تقدمًا كبيرًا منذ عام 1985، بدءًا من التطوير الأولي للأدلة الموجية المقيدة للغاية وحتى الاعتماد الاستراتيجي للمواد وتقنيات التكامل والتعبئة في صناعة CMOS، مما أدى في النهاية إلى ترسيخ مكانتها في الوحدات البصرية. الهيمنة في الميدان.

وخلص يول إلى أن سيناريو التطبيق الرئيسي والأكثر مباشرة لضوء السيليكون هو مركز البيانات، وتحتل شركة إنتل موقعًا مهيمنًا في هذا المجال. بالإضافة إلى ذلك، هناك آفاق تطوير واسعة في مجال الاتصالات ، والليدار البصري، والحوسبة الكمومية، والحوسبة البصرية، وفي مجال الرعاية الطبية.

وأشار يول إلى أن قيمة سوق شرائح السيليكون الضوئية ستبلغ 68 مليون دولار أمريكي في عام 2022 ومن المتوقع أن تتجاوز 600 مليون دولار أمريكي بحلول عام 2028، مع معدل نمو سنوي مركب قدره 44% من عام 2022 إلى عام 2028. والعامل الرئيسي الذي يدفع هذا النمو هو الوحدات الضوئية القابلة للتوصيل بسرعة 800 جيجا بايت للتوصيل البيني لمراكز البيانات عالية السرعة والتعلم الآلي الذي يتطلب إنتاجية أعلى وزمن وصول أقل.

يتشكل مشهد صناعة الضوئيات السيليكونية حول لاعبين مختلفين. تشمل المشاركة النشطة حاليًا في صناعة الضوئيات السيليكونية: الشركات المتكاملة رأسيًا (Intel وCisco وMarvell وBroadcom وNvidia وIBM وغيرها)، وشركات التصميم الناشئة (AyarLabs، وOpenLight، وLightmatter، وLightelligence، وما إلى ذلك)، والمؤسسات البحثية (حرم جامعة كاليفورنيا، بيركلي)، وجامعة كولومبيا، وكلية ستانفورد للهندسة، ومعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، وما إلى ذلك)، ومسابك الرقاقات (GlobalFoundries، وTower). أشباه الموصلات، imec، TSMC، وما إلى ذلك) وموردي المعدات (المواد التطبيقية، ASML، Aixtron، وما إلى ذلك).

تتميز صناعة الضوئيات السيليكونية بالبحث والتطوير المستمر والشراكات الإستراتيجية والتعاون بين مختلف اللاعبين لتطوير التكنولوجيا. وبفضل ظهور مسابك الضوئيات السيليكونية والخبرة المتزايدة في هذا المجال، أصبحت التكنولوجيا أيضًا في متناول المزيد من الشركات. وفي الوقت نفسه، يمكن لهذه التكنولوجيا زيادة سرعة نقل البيانات، وتقليل استهلاك الطاقة وتحقيق تطبيقات مختلفة، لذلك فهي مجال صناعي يتمتع بآفاق تطوير كبيرة.

تقود Intel سوق اتصالات البيانات بحصة سوقية تبلغ 61%، تليها Cisco وBroadcom وغيرها من الشركات الصغيرة. وفي مجال الاتصالات، تستحوذ شركة Cisco (Acacia) على ما يقرب من 50% من حصة السوق، تليها Lumentum (Neophotonics) وMarvel (Inphi). تعمل وحدات ZR/ZR+ المتماسكة والقابلة للتوصيل على تعزيز تطوير سوق الضوئيات السيليكونية للاتصالات. الشركات الصينية في مرحلة النموذج الأولي أو العينة.

على الرغم من عيوب السيليكون باعتباره باعثًا للضوء، فقد أدخلت الاكتشافات الحديثة طرقًا مبتكرة لتصنيع مكونات بصرية نشطة على السيليكون، مما أتاح الإنتاج الضخم في غضون سنوات قليلة فقط.

والجدير بالذكر أن السيليكون يتمتع بكفاءة كمية داخلية منخفضة نسبيًا (QE)، في حين تتمتع المواد ذات فجوة النطاق المباشرة III-V بكفاءة تقترب من 100%. بشكل أساسي، ينصب التركيز على أشباه الموصلات ذات فجوة الحزمة المباشرة، ويبدو أن الطريق إلى ضوئيات السيليكون هو تكامل متجانس عبر ليزر النقاط الكمومية (QDs).

يتطلب InP PIC التقليدي من خمس إلى ست خطوات تجديد، مما يؤدي إلى تكلفة عالية والعديد من المشكلات ومحدودية الإنتاج. يتمتع التكامل غير المتجانس بميزة الجمع بين مواد متعددة، والترابط، والمعالجة في وقت واحد. ومع ذلك، نظرًا لأن حجم الركائز III-V أقل بكثير من 300 مم، فإن تكلفة الركائز ليست منخفضة، مما أدى إلى زيادة الاهتمام بالتكامل المتجانس. لذلك، توفر تقنية التكامل المتجانسة لأشعة الليزر الموجودة على الرقاقة طريقة واعدة لتحقيق تكامل ضوئيات السيليكون عالي الكثافة وواسع النطاق.

تتجاوز المعلمات الكامنة في ليزر QD تلك الموجودة في أجهزة البئر الكمومي (QW)، مع عمر خدمة أطول، وتحمل عالي لعيوب المواد، والتكامل الفوقي لأشعة ليزر QD على السيليكون، واستقرار درجة الحرارة العالية، والتشغيل غير المبرد، وتمكين ليزر عرض الخط الضيق من زيادة عرض النطاق الترددي.

لا تقتصر ضوئيات السيليكون على ركيزة أو مادة واحدة. أظهرت منصات المواد المختلفة للتكامل الضوئي، مثل الأغشية الرقيقة LiNbO3 (TFLN)، وSiN، وBTO، وGAAs، وما إلى ذلك، إمكاناتها. ومن بينها، تتقدم شبكات TFLN ذات الأغشية الرقيقة القائمة على السيليكون بسرعة. تتمتع شبكات TFLN بقيود صارمة على الوضع وقد أثبتت أنها ذات قيمة كبيرة لإنشاء أدوات تعديل عالية السرعة.

بالإضافة إلى ذلك، هناك فجوة كبيرة في الحجم بين تكامل ضوئيات السيليكون ودوائر السيليكون المتكاملة. تم تخفيض دوائر السيليكون المتكاملة إلى بضعة نانومتر. لا تتطلب رقائق السيليكون الضوئية تقنية الطباعة الحجرية الضوئية مقاس 3 نانومتر. تقنية 45 نانومتر كافية تمامًا لإنتاج أداء عالي وجودة عالية. من رقائق السيليكون الضوئية. وهذا مفيد لأن استخدام مسبك بمستويات طباعة حجرية منخفضة يعد فعالاً للغاية من حيث التكلفة.

FCST - FTTx أفضل، حياة أفضل.

لقد قمنا بتصميم وتصنيع وتوريد المكونات السلبية لشبكات الألياف الضوئية منذ عام 2003. كل ما نقوم به في FCST مصمم لتوفير حلول فعالة وبسيطة ومبتكرة لحل المهام المعقدة.

نحن نقدم 4 حلول

ل حل FTTH ODN

ل حل تركيب الكابلات تحت الأرض

ل حل تركيب الكابلات الجوية

ل أدوات الألياف وحل الاختبار

كمورد لحلول FTTx، يمكننا أيضًا تنفيذ ODM وفقًا للمشروع. سنواصل الابتكار والمساهمة بشكل أكبر في بناء شبكة الألياف الضوئية العالمية.