الدوائر المتكاملة الضوئية ( oeic ) التبديل هو جهاز التبديل البصرية التي تدمج الأجهزة البصرية الالكترونية ( مثل الليزر ، كاشف ) و الدوائر المتكاملة ( IC ) على نفس الركيزة . مزاياه وعيوبه هي كما يلي :
أولاً - المزايا
عالية السرعة إشارة الإرسال
الدوائر المتكاملة الضوئية التبديل الالكترونية التقليدية من خلال كسر عنق الزجاجة ، سرعة نقل الإشارات الضوئية على مقربة من سرعة الضوء ( حوالي 3 × 10 ⁸ م / ث ) ، الإشارات الضوئية دون التداخل الكهرومغناطيسي ، يمكن تحقيق مستوى غيغاهرتز أو حتى أعلى سرعة التبديل ، ومناسبة ل 5 غ / 6 الاتصالات ، مركز البيانات عالية السرعة الترابط وغيرها من متطلبات عرض النطاق الترددي عالية المشهد .
صغيرة الحجم وعالية التكامل
الأجهزة البصرية الالكترونية والدوائر المتكاملة المتكاملة على رقاقة واحدة ( مثل للتراث ، الغاليوم أو سي الركيزة ) دون الحاجة إلى الربط الخارجي وحدة بصرية و الدوائر الإلكترونية ، مما يقلل كثيرا من حجم الجهاز ، والحد من تعقيد التعبئة والتغليف ، والحد من فقدان إشارة في اتصال خارجي ، وتحسين كفاءة نظام التكامل .
قدرة قوية لمكافحة التداخل الكهرومغناطيسي ( EMI )
الإشارات المرسلة في شكل ضوء ، بدلا من الإشارات الكهربائية ، وبالتالي لا تتأثر الإشعاع الكهرومغناطيسي ، الترددات الراديوية التدخل أو الأرض الضوضاء . الاستقرار هو أفضل بكثير من التقليدية التبديل الإلكترونية في نظام الطاقة الكهربائية والصناعية البيئة الكهرومغناطيسية .
انخفاض استهلاك الطاقة المحتملة
على مسافات طويلة ، وارتفاع معدل انتقال المشهد ، استهلاك الطاقة الكهروضوئية التبديل IC هو أقل من التقليدية التبديل الإلكترونية ( التبديل الإلكترونية يجب التغلب على فقدان المقاومة والمكثفات ، انتقال البصرية خسارة منخفضة جدا ) . على وجه الخصوص ، على أساس سي منصة متكاملة ، وانخفاض القوة الدافعة يمكن أن تتحقق من خلال عملية CMOS ناضجة . . . . . . .
إشارة جيدة العزلة
الإشارات الضوئية لا الاتصال الكهربائية أثناء الإرسال ، بطبيعة الحال ، لديها خصائص العزل الكهربائي ، ويمكن تحقيق التحول الآمن بين ارتفاع وانخفاض الجهد الدوائر دون عزل إضافية من الأجهزة .
ثانياً - أوجه القصور
تكلفة أعلى
الركيزة الأساسية ( على سبيل المثال ، للتراث ، الغاليوم ) المواد عالية التكلفة ، الأجهزة البصرية الالكترونية ( على سبيل المثال ، ليزر ، المغير ) إعداد عملية معقدة ( تحتاج إلى النمو الفوقي ، الطباعة الحجرية النقش وغيرها من الخطوات عالية الدقة ) ؛ وفي الوقت نفسه ، من الصعب تصميم التكامل الكهروضوئية ، والتي تحتاج إلى النظر في الخصائص البصرية والالكترونية ، مما يؤدي إلى تكلفة البحث والتطوير والإنتاج الضخم أعلى بكثير من التقليدية التبديل الإلكترونية .
انخفاض درجة الحرارة الاستقرار
أداء الأجهزة البصرية الالكترونية ( وخاصة الليزر ، كاشف ) حساسة إلى درجة الحرارة : تغيير درجة الحرارة يمكن أن يسبب الليزر الطول الموجي الانجراف ، عتبة الارتفاع الحالي ، مما يؤثر على سرعة الاستجابة ودقة التبديل . وبالإضافة إلى ذلك ، وحدة التحكم في درجة الحرارة ( مثل التكنلوجيا أشباه الموصلات الثلاجة ) مطلوب ، مما يزيد من تعقيد النظام واستهلاك الطاقة .
التوافق وعملية النضج محدودة
التيار الرئيسي التكامل الكهروضوئية تعتمد على مجموعة من الثالث إلى الخامس مجمع اشباه الموصلات ( على سبيل المثال ، للتراث ) . على الرغم من أن سي على أساس التكامل الكهروضوئية تعتمد على تكنولوجيا CMOS ، كفاءة مضيئة من السيليكون منخفضة .
مشهد قصير المدى نسبة السعر المنخفض
في سرعة منخفضة ، لمسافات قصيرة ( على سبيل المثال ، على مستوى المجلس الترابط في غضون بضعة سنتيمترات ) ، عالية السرعة ، وانخفاض خسارة ميزة التبديل الكهروضوئية لا يمكن أن تنعكس ، ولكن بسبب التكلفة العالية ، محرك الأقراص المعقدة ، نسبة السعر إلى الأداء أقل بكثير من التقليدية التبديل الإلكترونية ( على سبيل المثال ، موسفت التبديل ) .
فقدان الإدراج و الحديث المتبادل
فقدان الإدراج من الإشارات الضوئية قد يكون بسبب الدليل الموجي ، مقرنة ، الخ . إذا كان التصميم هو غير لائق ، قد يكون هناك أيضا الحديث المتبادل بين مختلف المسارات البصرية ، مما يؤثر على نقاء إشارة التبديل .
ثالثاً - موجز السيناريوهات المناسبة
الدوائر المتكاملة الضوئية التبديل هو أكثر ملاءمة عالية السرعة ، لمسافات طويلة ، تدخل قوي أو ارتفاع متطلبات العزلة المشهد ( مثل الاتصالات العمود الفقري ، مركز البيانات ، والطيران والفضاء ) ، ولكن في سرعة منخفضة ، لمسافات قصيرة ، وانخفاض تكلفة الاحتياجات المدنية أو الصناعية السيطرة على المشهد ، التبديل الإلكترونية التقليدية لا تزال أفضل خيار . جنبا إلى جنب مع التقدم المحرز في عملية التكامل الكهروضوئية القائمة على السيليكون ، التكلفة والتوافق هي تحسين تدريجيا .