半导体光纤:现代通信系统的革命
关键的外卖
在半导体光纤技术中，硅玻璃纤维长链沉积有半导体材料，如硅、锗或其他晶体半导体。
现代通信系统的最终目标是将平面光电器件功能集成到基于光纤的基础设施中。
制备半导体光纤最常用的方法是熔芯拉伸法。
半导体光纤技术可以实现远距离数据传输，而不需要电-光-电转换阶段
在光纤领域，人们正在进行不断的研究，以扩大半导体材料的使用，用于优雅的器件设计和制造。一个这样的贡献报告来自于团队之间的合作宾夕法尼亚州立大学和南安普顿大学开始了半导体光纤的发展。该团队使用高压微流体化学沉积方法成功地在二氧化硅微结构光纤中沉积了非晶态和结晶硅。
涉及玻璃包层半导体光纤和器件的科学被称为半导体光纤。在光纤中引入半导体功能，为在集成和波导设计方面发展先进半导体器件铺平了道路。半导体光纤由于技术给现代通信系统带来的变革，技术正在不断发展和获得越来越重要的地位。使用半导体光纤技术，数据可以远距离传输，而不需要电-光-电转换阶段。
光纤通信的研究进展
光纤技术是现代通信系统的生命线。光纤的常见应用包括(但不限于):电信、国防、遥感和生物医学。光纤技术的进步使得光纤不仅可以作为无源波导，还可以作为调制、产生和操纵光辐射的介质。
在光纤中利用半导体材料的优点主要有两种技术:
〇半导体光纤在半导体光纤技术中，硅玻璃纤维长链沉积有半导体材料，如硅、锗或其他晶体半导体。
基于平面芯片的电子器件平面芯片是用光刻技术制作的，通过中间光学和封装异质接口。平面芯片功能的一些例子是探测器、放大器、调制器和激光器。
现代通信系统既利用半导体光纤，也利用基于芯片的平面光电器件。现代通信系统的最终目标是将平面光电器件功能集成到基于光纤的基础设施中。实现全光纤技术从通信中消除了离散的、异构的和昂贵的光电器件。光辐射产生和调制等功能无缝集成到光纤结构中，使这些通信系统以较低的成本高效运行。
半导体光纤技术
半导体光纤技术是一种将半导体材料融合到玻璃包层光纤结构中的新技术。半导体光纤引入了传统的光电功能光纤．随着半导体材料集成到光纤平台中，传输窗口被拓宽，增强了光纤的非线性性能。
在半导体光纤技术中，一种流行的方法是将晶体和非晶半导体材料合并到光纤几何结构中。半导体芯光纤就是这样一个例子，其中半导体材料被纳入到光纤芯或包层中。与光纤相比，半导体光纤技术在现代通信系统的传输和接收端无需进行光电转换(反之亦然)。
半导体光纤领域的迅速发展正在彻底改变全球数据和数据的面貌信号传输．利用半导体光纤技术提高了信号传输的带宽、效率和传输速度。此外，降低成本是一个额外的奖励，增加了半导体光纤技术在光学数据通信、汽车、人工智能、生物医学、天文学和航空航天系统中的应用。
半导体光纤制造
半导体光纤中最常见的材料配对是薄纤维结构与玻璃包层和晶体半导体芯配对。这种半导体芯光纤具有不同于传统光纤的电子、光电、热电和机械性能光纤．由于二氧化硅和半导体在高温下的物理性质不同，将这两种材料拉在一起形成薄纤维结构是不现实的。
半导体光纤的制备和后处理方法影响芯材的质量、性能、光损耗和晶粒尺寸。有几种半导体光纤制造方法，如高压化学气相沉积(HPCVD)和熔融芯拉伸(MCD)。最常见的半导体光纤制造方法是MCD。在MCD方法中，核心材料处于流体熔融相，并被玻璃包层包含。芯包层的组合被绘制成纤维的尺寸。
半导体光纤制造专注于在微结构光纤中构建半导体电子器件。由玻璃半导体制成的半导体纤维大大降低了光网络中与电光转换相关的成本。Cadence的工具套件可以帮助设计基于半导体光纤的通信系统。Cadence为半导体光纤系统的设计、仿真和分析提供了平台。
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