例 第五章半导体发光二极管
第五章 半导体发光二极管
T业的发展趋势 --一-视频通信 ■视频通信 通信需求已从单纯的语音、互联网数据向以视频为主的应用发展：视频点播 /IPTV、可视电话、远程教育、远程培训、视频会议/会展、远程医疗、视频游戏、 视频聊天等，并以高清、超高清、3D等为未来发展趋势 You Tube 爱奇艺 土豆网pu 每个人都是生活的得滴 √视频通信所带来的是巨大的通信容量需求：普通高清-2mb/s, 超高清3D-40mb/s 以上；Youtube每天视频观看量在2011年已达30亿次。在线看高清影视已成人们的生 活习惯。视频数据的上传下载及传输对通信系统产生了巨大的压力
◼视频通信 ✓ 通信需求已从单纯的语音、互联网数据向以视频为主的应用发展：视频点播 /IPTV、可视电话、远程教育、远程培训、视频会议/会展、远程医疗、视频游戏、 视频聊天等，并以高清、超高清、3D等为未来发展趋势 ✓ 视频通信所带来的是巨大的通信容量需求：普通高清-2 mb/s， 超高清3D-40mb/s 以上；Youtube 每天视频观看量在2011年已达30亿次。在线看高清影视已成人们的生 活习惯。视频数据的上传下载及传输对通信系统产生了巨大的压力。 IT 业的发展趋势----视频通信
T业的发展趋势--一云计算 ■云计算 将存储与计算服务放到云上，而企业与个人 通过高速互联网与云（存储云、计算云、私有云、 时代 共有云)相连。 √云计算的“端”、“管”、“云”是云计算的 Goo 三个要素，其中的“管”要求高速和持续的互联网通 gle 信，使终端设备高速实时地与云服务连接。 数 据 √云计算也带动了数据中心的发展，数据中心规模不 断扩大。分析和实践表明，数据中心内部的数据交换 心 流量激增。数据中心内部需要一个大容量和高速的互 联网络。 Us.com
◼云计算 ✓ 将存储与计算服务放到云上，而企业与个人 通过高速互联网与云（存储云、计算云、私有云、 共有云）相连。 ✓ 云计算的“端” 、“管”、“云” 是云计算的 三个要素，其中的“管”要求高速和持续的互联网通 信，使终端设备高速实时地与云服务连接。 ✓云计算也带动了数据中心的发展，数据中心规模不 断扩大。分析和实践表明，数据中心内部的数据交换 流量激增。数据中心内部需要一个大容量和高速的互 联网络。 Goo gle 数 据 中 心 IT 业的发展趋势----云计算
T 业的发展趋势-一-一物联网 ■物联网 以有线和无线为接入手段，将机器、物品和人通过高速互联网络连接，满足生 产过程监控、家居/生活监控、指挥调度、远程数据采集与测量、远程诊断等信息化 需求 IOT基本理论模型 近距离 智能卡 通信 传感器技术 二维码 高速 跟踪定位 网关设 数据 因特网 备 条形码 网络 GPS √应用领域： 实时交通智能控制、个人健康管理、农业生产溯源、数字家庭、安全监控、 电力管理等 √/2011年， 内嵌芯片、传感器、无线射频的“智能物件”已超过1万亿个 √物联网将产生海量的数据通信需求
◼物联网 ✓ 以有线和无线为接入手段，将机器、物品和人通过高速互联网络连接，满足生 产过程监控、家居/生活监控、指挥调度、远程数据采集与测量、远程诊断等信息化 需求 ✓应用领域：实时交通智能控制、个人健康管理、农业生产溯源、数字家庭、安全监控、 电力管理等 ✓ 2011年，内嵌芯片、传感器、无线射频的“智能物件”已超过1万亿个 ✓物联网将产生海量的数据通信需求 IT 业的发展趋势----物联网
T业的发展趋势-一一一大数据 d大数据(Big Data) 大数据的定义：以互联网、云计算、物联网为基础，进行海量的数据收集、传输， 进行深度的数据分析和挖掘，获得人类社会活动的精准信息，以指导国家管理，企业生 产、营销，个人生活等活动。 √互联网用户的每一次点击、每一次留言都透露了用户的意愿。对海量的视频、图片、 文本、短消息深入分析和挖掘，将提供用户对商品及内容服务的取向信息。YouTube、 twitter、FaceBook、微博等社交网站的出现，标志着互联网社会化，对社会关系的信 息分析和挖掘将提供给社会学研究第一手资料。 √大数据需要大型数据中心实现实时的海量数据交换和处理，而对通信影响最大的莫过 于光互联。 2.93752024 507001.372.9 G
◼大数据（Big Data） ✓ 大数据的定义：以互联网、云计算、物联网为基础，进行海量的数据收集、传输， 进行深度的数据分析和挖掘，获得人类社会活动的精准信息，以指导国家管理，企业生 产、营销，个人生活等活动。 ✓ 互联网用户的每一次点击、每一次留言都透露了用户的意愿。 对海量的视频、图片、 文本、短消息深入分析和挖掘，将提供用户对商品及内容服务的取向信息。YouTube、 twitter、FaceBook、微博等社交网站的出现，标志着互联网社会化，对社会关系的信 息分析和挖掘将提供给社会学研究第一手资料。 ✓大数据需要大型数据中心实现实时的海量数据交换和处理，而对通信影响最大的莫过 于光互联。 IT 业的发展趋势----大数据
光通信的发展趋势-一一光电子集成技术是必由之路 >数据通信与互联的容量呈指数增长，光技术则以增加波长，增加光纤数量， 以及提高单波长速率的方式应对。而提高单波长速率的努力在25G以上将愈加 困难。在单个模块中增加光纤数量，以及在单根光纤中复用更多波长是必然 趋势。如果光模块的技术基础不发生革命性的变革，产业界将面对指数上升 的成本，尺寸和功耗，这是产业界不能接受的。 >虽然现有基于自由空间光学的技术平台能勉强应对现阶段模块形态的需求， 但对未来的模块形态已不能支持，更无法支持更高速率和密度的光互连需求。 >光子集成技术以更小的体积、更小的成本、更低的功耗将领导下一代光模 块的技术变革
光通信的发展趋势---光电子集成技术是必由之路 ➢数据通信与互联的容量呈指数增长，光技术则以增加波长，增加光纤数量， 以及提高单波长速率的方式应对。而提高单波长速率的努力在25G以上将愈加 困难。在单个模块中增加光纤数量，以及在单根光纤中复用更多波长是必然 趋势。如果光模块的技术基础不发生革命性的变革，产业界将面对指数上升 的成本，尺寸和功耗，这是产业界不能接受的。 ➢虽然现有基于自由空间光学的技术平台能勉强应对现阶段模块形态的需求， 但对未来的模块形态已不能支持，更无法支持更高速率和密度的光互连需求。 ➢光子集成技术以更小的体积、更小的成本、更低的功耗将领导下一代光模 块的技术变革
光通信的发展趋势-一一光电子集成技术是必由之路 多路复用器 25个湿合 硅数光器 25个速事为 0Gbt的的硅制器 以平面波导为基本平台，将各多种光子器件功能在一个平面光子回路或微小器件中， 实现： 小尺寸 在一个类似于集成电路的光芯片(mm)上实现几十个至上百个分立光器 件的功能 低成本 采用大规模集成电路的工艺批量生产，省去了传统工艺的对准等装配工 艺 低功耗 器件微小，所需要的控制功耗也大幅度降低
光通信的发展趋势---光电子集成技术是必由之路 以平面波导为基本平台，将各多种光子器件功能在一个平面光子回路或微小器件中， 实现： ---小尺寸 在一个类似于集成电路的光芯片（mm）上实现几十个至上百个分立光器 件的功能 ---低成本 采用大规模集成电路的工艺批量生产，省去了传统工艺的对准等装配工 艺 ---低功耗 器件微小，所需要的控制功耗也大幅度降低
数据中心是一个快速发展的市场 现状？---不久前 需要更高的速率和密度
数据中心是一个快速发展的市场 现状？---不久前 需要更高的速率和密度
光电集成技术：通信领域光电器件最重要的发展方向 光电 •硅光子及11-V平面波 随着集成度的提高 导及器件 一体集 持续降低通信系 ·单一芯片集成有源与 统成本和功耗，大 无源器件 •流水线生产 幅度提高容量和密 度 硅光子芯片与电 学芯片一体化 单片集成 •平面波导为载体 •有源与无源器件 熊光电路 片间及片上光互 独立 联/光交换系统 半自动封装 ·统一于大规模集 cpfical fere 成电路工艺 混合集成 分立器件 空间光学 手工装配 Micro-Optics 分立器件 2008 2011 2015 2020
光电集成技术：通信领域光电器件最重要的发展方向 2008 2011 2015 2020 分 立 器 件 混 合 集 成 单 片 集 成 光 电 一 体 集 成 •分立器件 •空间光学 •手工装配 •平面波导为载体 •有源与无源器件 独立 •半自动封装 •硅光子及III-V平面波 导及器件 •单一芯片集成有源与 无源器件 •流水线生产 •硅光子芯片与电 学芯片一体化 •片间及片上光互 联/光交换系统 •统一于大规模集 成电路工艺 随着集成度的提高 ，持续降低通信系 统成本和功耗，大 幅度提高容量和密 度
发光二极管 LEDs Red LED White LED VEE6E810580111188 Solar LED Light 他w 8888888 MW LO LD EASO-TO8URA3 LED for displays Blue LED LED for traffic light
发光二极管 Red LED White LED LED for displays Blue LED LED for traffic light LEDs