পোস্ট এবং টেলিকমিউনিকেশনের বেইজিং ইউনিভার্সিটির ঝাং জিয়াওগুয়াংয়ের সাথে সাক্ষাৎকার: ফোটোনিক চিপসের দুর্দশা এবং ভবিষ্যত

সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, বিশ্বব্যাপী ট্র্যাফিকের দ্রুত বৃদ্ধির সাথে, ইন্টারনেট, কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা এবং ক্লাউড কম্পিউটিং অ্যাপ্লিকেশনের দৃশ্যকল্পগুলি ক্রমাগত বৃদ্ধি পাচ্ছে, উচ্চ-গতির যোগাযোগের ভবিষ্যত প্রবণতাগুলির মধ্যে একটি হিসাবে, ফোটোনিক চিপগুলিও উন্নয়নের একটি সুবর্ণ সময়ের সূচনা করেছে৷ এর "পূর্বসূরী" সার্কিটের মতো, অপটিক্যাল সার্কিটটিও ক্ষুদ্রকরণ, শক্তি হ্রাস এবং একীকরণের জন্য কলের কম খরচের প্রয়োজনীয়তার মধ্যে রয়েছে, ইন্টিগ্রেটেড অপটিক্যাল চিপ (পিআইসি) তৈরি হয়েছে এবং আধুনিক যোগাযোগ শিল্পের একটি গুরুত্বপূর্ণ অংশ হয়ে উঠেছে। উপেক্ষা করা যাবে না। সমন্বিত প্রযুক্তির দুর্দশা এবং ভবিষ্যৎ আরও স্পষ্ট করার জন্য, উইকিপিডিয়া অতীত এবং বর্তমান নিয়ে আলোচনা করে বেইজিং ইউনিভার্সিটি অফ পোস্টস অ্যান্ড টেলিকমিউনিকেশনস (BUPT) স্কুল অফ ইলেকট্রনিক ইঞ্জিনিয়ারিং-এর অধ্যাপক ঝাং জিয়াওগুয়াং-এর সাথে মুখোমুখি কথোপকথন করেছে। ফোটোনিক চিপসের জীবন।
কথোপকথনের শুরুতে, প্রফেসর ঝাং জিয়াওগুয়াং ঠিক এই পয়েন্টে পৌঁছেছিলেন, "চিপ ইন্টিগ্রেশন প্রযুক্তি এখন অনেক পরিপক্ক, এবং বিভিন্ন ইলেকট্রনিক ডিভাইসে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, যেমন সেল ফোন, কম্পিউটার, স্মার্ট হোম ডিভাইস ইত্যাদি, সবাই চিপ ইন্টিগ্রেশন প্রযুক্তি ব্যবহার করে। যাইহোক, চীনের চিপ ইন্টিগ্রেশন প্রযুক্তিতে এখনও ত্রুটি রয়েছে এবং ইন্টিগ্রেটেড অপটিক্যাল চিপগুলি অন্যতম অসুবিধা।"

একটি ইন্টিগ্রেটেড অপটিক্যাল চিপ হল দুটি বা ততোধিক ফোটোনিক উপাদান সমন্বিত একটি মাইক্রোচিপ দ্বারা গঠিত একটি কার্যকরী সার্কিট, তাই নাম ফোটোনিক চিপ। ফোটোনিক চিপের উচ্চ-গতির সমান্তরালতা এবং কম শক্তি খরচের সুবিধা রয়েছে, এবং এর গণনা গতি এবং সংক্রমণ হার ইলেকট্রনিক চিপগুলির চেয়ে হাজার গুণ বেশি, যখন এর শক্তি খরচ ইলেকট্রনিক চিপগুলির তুলনায় মাত্র এক-নব্বই-হাজার ভাগ। এর কাঠামোগত প্রয়োজনীয়তাগুলিও কম, সাধারণত শত-ন্যানোমিটার স্তরে, এইভাবে উন্নত প্রক্রিয়াগুলির উপর নির্ভরতা হ্রাস করে এবং এটি গাণিতিক শক্তির বিকাশের বাধা সমাধানের জন্য সবচেয়ে উপযুক্ত অন্তর্নিহিত প্রযুক্তি হিসাবে বিবেচিত হয়।
কাজের নীতির পরিপ্রেক্ষিতে, ফোটোনিক চিপগুলি তথ্য প্রেরণ, অনুভূতি, প্রক্রিয়া এবং সরবরাহ করতে ফোটন ব্যবহার করে। ওয়েভগাইডগুলি আলোকে নিয়ন্ত্রণ এবং নির্দেশ করতে ব্যবহার করা হয় এবং সম্পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলনের মাধ্যমে, ফোটোনিক চিপগুলি বৈদ্যুতিক সংকেত প্রেরণ করতে ব্যবহৃত তারের সাথে তুলনীয়। একটি লেজার উত্স একটি সার্কিটের একটি সুইচের মতো উপাদানগুলি চালানোর জন্য প্রয়োজনীয় আলো সরবরাহ করে। ওয়েভগাইড সংযোগের মাধ্যমে, একাধিক উপাদানকে একক সাবস্ট্রেটে একত্রিত এবং তৈরি করা যেতে পারে, শক্তিশালী এবং ক্ষুদ্রতর সমাধান তৈরি করে। ফটোনিক সার্কিটের উপাদানগুলি নিষ্ক্রিয় এবং সক্রিয় হতে পারে, সুইচ এবং মাল্টিপ্লেক্সার সহ প্যাসিভ উপাদান এবং ডিটেক্টর এবং লেজার সহ সক্রিয় উপাদানগুলি সহ।
বৈদ্যুতিন চিপগুলির তুলনায়, ফোটোনিক চিপগুলিকে একীভূত করার অসুবিধা মূলত তাদের বিচ্ছিন্ন প্রকৃতির কারণে। উত্পাদনের দৃষ্টিকোণ থেকে, ফোটোনিক ইন্টিগ্রেটেড চিপ উত্পাদন একটি সহজ জিনিস নয়। ফোটোনিক ডিভাইসগুলির একটি ত্রিমাত্রিক কাঠামো রয়েছে, যা সেমিকন্ডাক্টর একীকরণের দ্বি-মাত্রিক কাঠামোর চেয়ে অনেক বেশি জটিল। লেজার, ডিটেক্টর, মডুলেটর এবং অন্যান্য ডিভাইসগুলিকে চিপে সংহত করার জন্য, বিভিন্ন উপকরণের একাধিক পাতলা-ফিল্ম ডাইইলেকট্রিক স্তরগুলিতে বারবার জমা করা এবং খোদাই করা প্রয়োজন, যেমন ইন্ডিয়াম ফসফাইড, যা সরঞ্জাম এবং প্রক্রিয়ার প্রয়োজনীয়তার জন্য খুব দাবিদার।
"তবে, আমি এখনও ঘরোয়াভাবে এই অসুবিধাগুলি কাটিয়ে উঠতে আত্মবিশ্বাসী।" অধ্যাপক ঝাং জিয়াওগুয়াং বলেন, "শিল্পে ইতিমধ্যেই সিলিকন-ভিত্তিক একীকরণের দিকে একটি প্রবণতা রয়েছে, কারণ এই ধরনের সিস্টেম ইন্টিগ্রেশন ইতিমধ্যেই তুলনামূলকভাবে পরিপক্ক, এবং সিলিকন অপটিক্যাল চিপগুলির উপর দেশীয় গবেষণা মূলত বিশ্বের সাথে সিঙ্ক্রোনাইজ করা হয়েছে৷ কিন্তু কীভাবে অপটিক্যাল উপাদানগুলির সাবস্ট্রেট হিসাবে সিলিকন ব্যবহার করুন এবং প্রযুক্তির ব্যাপক উত্পাদন উপলব্ধি করুন, ভিতরে এখনও অনেক অসুবিধা রয়েছে এবং এখন কিছু ডিভাইস যা আমাদের পরীক্ষামূলক প্রক্রিয়ায় আরও ভাল পারফরম্যান্স করে তাদের এখনও আমদানির উপর নির্ভর করতে হবে।"
প্রফেসর ঝাং জিয়াওগুয়াং-এর মতে, আন্তর্জাতিক চিপ শিল্প কয়েক দশক ধরে গড়ে উঠেছে। ইউরোপ, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র, জাপান এবং অন্যান্য দেশে অপটিক্যাল চিপ শিল্প আগে শুরু, নেতৃস্থানীয় প্রযুক্তি. মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র দীর্ঘদিন ধরে ফোটোনিক ইন্টিগ্রেটেড ডিভাইসের উন্নয়ন ও প্রস্তুতির জন্য একটি প্ল্যাটফর্ম তৈরি করতে "ন্যাশনাল ইনস্টিটিউট ফর ফোটোনিক ইন্টিগ্রেটেড ম্যানুফ্যাকচারিং ইনোভেশন" প্রতিষ্ঠা করেছে; ইউরোপীয় ইউনিয়ন "হরাইজন 2020" প্রোগ্রাম বাস্তবায়ন করতে, অপটোইলেক্ট্রনিক ইন্টিগ্রেশন গবেষণা প্রকল্প স্থাপনের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে; জাপান "অ্যাডভান্সড রিসার্চ অ্যান্ড ডেভেলপমেন্ট প্রোগ্রাম", "অ্যাডভান্সড রিসার্চ অ্যান্ড ডেভেলপমেন্ট প্রোগ্রাম" বাস্তবায়ন করবে। জাপানের "অ্যাডভান্সড রিসার্চ অ্যান্ড ডেভেলপমেন্ট প্রোগ্রাম" বাস্তবায়ন, অপটোইলেক্ট্রনিক ফিউশন সিস্টেম প্রযুক্তি উন্নয়ন প্রকল্পের স্থাপনা। বিদেশী অপটিক্যাল চিপ কোম্পানি কোর প্রযুক্তি এবং উত্পাদন প্রক্রিয়া সঞ্চয় মাধ্যমে, একটি প্রথম মুভার সুবিধা আছে, এবং ধীরে ধীরে শিল্প বন্ধ লুপ উপলব্ধি, একটি উচ্চ শিল্প বাধা স্থাপন.
গার্হস্থ্য অপটিক্যাল চিপ নির্মাতাদের সাধারণত ওয়েফার এপিটাক্সি ছাড়াও ব্যাক-এন্ড প্রসেসিং ক্ষমতা থাকে, অপটিক্যাল চিপ কোর এপিটাক্সিয়াল প্রযুক্তি পরিপক্ক নয়, উচ্চ-এন্ড এপিটাক্সিয়াল ওয়েফার থেকে আন্তর্জাতিক এপিটাক্সিয়াল প্ল্যান্ট সংগ্রহ, উচ্চ-শেষ অপটিক্যাল চিপের বিকাশকে সীমিত করে। লেজার চিপ, উদাহরণস্বরূপ, চীন 10G এবং নিম্নলিখিত নিম্ন এবং মাঝারি হারের লেজার চিপের ব্যাপক উত্পাদন স্কেল করতে পারে, তবে 25G লেজার চিপ শুধুমাত্র অল্প সংখ্যক বিক্রেতাদের ব্যাচ শিপমেন্ট উপলব্ধি করতে পারে, 25G বা তার বেশি রেট লেজার চিপ বেশিরভাগ বিক্রেতারা এখনও R & D বা ছোট আকারের ট্রায়াল উত্পাদন পর্যায়ে।
অভ্যন্তরীণ প্রযুক্তির আগের দেরী শুরুর সময়ে, দেশীয় চিপ ইন্টিগ্রেশন গবেষণার উচ্চতায় দাঁড়ানোর জন্য বিদেশী দেশগুলির তৈরি গবেষণা ফলাফলগুলি বিকাশ ও উদ্ভাবনের জন্য, দেশীয় উচ্চতার আন্তর্জাতিক আকারে পরিবর্তনের সাথে -প্রযুক্তির ক্ষেত্রে প্রযুক্তি শিল্প আরও বেশি সীমাবদ্ধতা পেয়েছে, তবে আরও বেশি লোককে প্রযুক্তিগত স্বনির্ভরতার গুরুত্ব উপলব্ধি করে। চীন 2016 সালের প্রথম দিকে "বড় আকারের ফোটোনিক ইন্টিগ্রেটেড চিপ" চালু করেছে, চাইনিজ একাডেমি অফ সায়েন্সেস কৌশলগত পাইলট বৈজ্ঞানিক ও প্রযুক্তিগত বিশেষ প্রকল্প, গার্হস্থ্য স্বাধীন উদ্ভাবনের জোরালো বিকাশের প্রচার।
"তবে, দেশের জন্য প্রকৃত শিল্প সাফল্য অর্জনের জন্য সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ জিনিসটি সিস্টেমের নির্মাণের মধ্যে রয়েছে," অধ্যাপক ঝাং জিয়াওগুয়াং আলোচনার শেষে জোর দিয়েছিলেন, "প্রকৃত উৎপাদনের দৃষ্টিকোণ থেকে, সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ স্বনির্ভরতা অর্জনের পদক্ষেপ হল সামগ্রিক শিল্প ব্যবস্থা প্রতিষ্ঠা করা, বিশেষ করে, প্রক্রিয়া প্রবাহের একটি সম্পূর্ণ সেট গঠন, যদি নীতিটি প্রথম স্থানে বোঝা যায়, তবে সিস্টেমটি প্রতিষ্ঠা করা প্রয়োজন। সকলের ক্ষেত্রে নীতিমালার মধ্য দিয়ে যেতে পারে, অপরিপক্ব প্রক্রিয়ার কারণে পণ্যের ফলনের নিশ্চয়তা দিতে পারে না, স্বাধীন উদ্ভাবন এখনও কাগজে-কলমে রয়ে গেছে।"