Fotonik bilginin iletilmesi, işlenmesi ve algılanması konusunda devrim yaratıyor. Ultra hızlı internetin güçlendirilmesinden kuantum bilişim ve otonom araçlarda çığır açan gelişmelere kadar, fotonik bir sonraki inovasyon dalgasının arkasındaki itici güçtür.
Peki fotonik tam olarak nedir ve neden teknolojinin geleceği için bu kadar önemli hale geliyor?
Fotonik nedir?
Fotonik, geleneksel olarak elektronlar tarafından gerçekleştirilen işlevleri yerine getirmek için ışık (fotonlar) kullanma bilimi ve teknolojisidir. Elektronikler verileri taşımak ve işlemek için elektrik sinyallerini kullanırken, fotonik ışığı kullanarak önemli ölçüde daha yüksek hızlar, daha geniş bant genişliği ve daha düşük enerji tüketimi sağlar.
Fotonik muhtemelen günlük hayatınızın bir parçasıdır:
- Fiber optik ağlar evinize yüksek hızlı internet sağlar.
- LiDAR sensörleri otonom araçların çevrelerini “görmelerine” yardımcı olur.
- Optik biyosensörler hastalıkları erken aşamada tespit eder.
- Veri merkezlerinde, fotonik bağlantılar artan dijital taleplerimizi karşılamak için bakır kabloların yerini almaktadır.
Şekil 1: Günlük yaşamda fotonik.
Fotonik Neden İvme Kazanıyor?
Moore Yasası'nın sınırları yaklaşırken ve elektronik sistemler güç ve hız kısıtlamalarıyla karşı karşıya kalırken, fotonik cazip bir yol sunuyor. Nedeni şu:
- Hız: Işık elektronlardan daha hızlı hareket eder ve ultra hızlı veri iletimi sağlar.
- Bant Genişliği: Optik kanallar, elektrikli kanallardan çok daha fazla veri taşıyabilir.
- Enerji Verimliliği: Fotonik sistemler daha az güç tüketir ve daha az ısı üretir.
- Minyatürleştirme: Entegre fotonik, elektroniklerde olduğu gibi karmaşık optik işlevlerin bir çip üzerine inşa edilmesini sağlar.
Bu avantajlar, fotoniği 6G iletişim, yapay zeka hızlandırıcıları, kuantum fotonik ve gelişmiş biyomedikal cihazlar gibi en son teknoloji alanlarına itiyor.
Şekil 2: Fotonik tasarım zorlukları.
Zorluk: Fotonik Sistemlerin Tasarımı
Avantajlarına rağmen, fotonik tasarım kendine özgü zorluklar barındırır. Elektronik devrelerin aksine, fotonik bileşenler dalga tabanlı fizik kurallarına dayanır ve dalga kılavuzları, rezonatörler, modülatörler, dedektörler ve daha fazlasının hassas modellemesini gerektirir. Ayrıca, fotonik genellikle elektronikle sıkı bir şekilde entegre olduğundan, tasarım karmaşıklığına bir katman daha ekler.
Geleneksel Elektronik Tasarım Otomasyonu (EDA) araçları bunun için geliştirilmemiştir. Fotonik tasarım, nano ölçekte optik davranışı, malzeme dağılımını ve elektromanyetik etkileşimleri simüle edebilen özel yazılımlar gerektirir.
Keysight Photonic Designer ile tanışın
Keysight Photonic Designer, fotonik entegre devre (PIC) mühendislerinin benzersiz ihtiyaçlarına göre tasarlanmış yeni nesil bir tasarım platformudur. Silikon fotonik alıcı-verici, biyomedikal sensör veya kuantum fotonik çip geliştiriyor olsanız da, Photonic Designer size şu olanakları sunar:
- Fotonik bileşenleri ve devreleri olağanüstü bir doğrulukla modelleyin ve simüle edin.
- Birleşik bir ortamda fotonik ve elektronik sistemleri birlikte tasarlayın.
- Gelişmiş simülasyon motorları ve düzen farkındalı tasarım araçları kullanarak performansı optimize edin.
- Gerçek dünya üretim başarısı için dökümhane PDK'larını kullanarak düzenleri doğrulayın.
- Şematik tasarımdan bant çıkışı aşamasına kadar optimize edilmiş bir iş akışı ile pazara sunum süresini hızlandırın.
Optik ve elektronik tasarım arasındaki boşluğu doldurarak mühendislerin karmaşıklığı aşmasına ve yeniliklerini daha hızlı hayata geçirmesine yardımcı olur. 
Şekil 3: Keysight Photonics Designer.
Neden Bu Konu Önemli?
Fotonik sadece ufukta görünmekle kalmıyor, şimdiden endüstrileri yeniden şekillendiriyor. Hız, verimlilik ve bant genişliği talepleri hızla artmaya devam ederken, fotonik sistemleri etkin bir şekilde tasarlayabilen ve doğrulayabilen şirketler, bir sonraki teknoloji çağını yönetecek.
Keysight Photonic Designer, tek bir güçlü platform olan Advanced Design System (ADS) içinde hassasiyet, hız ve ölçek ile yenilik yapma konusunda size güven verir.
Keysight Fotonik Tasarım Otomasyon Çözümleri
