Регистрация / Вход
Прислать материал

Интегрально-оптический модулятор для широкополосных систем телекоммуникаций и радиофотоники

Докладчик: Шамрай Александр Валерьевич

Должность: зав. лаб., Заведующий лабораторией квантовой электроники ФТИ им. А.Ф. Иоффе.

Цель проекта:
Обоснование и разработка базовых научно-технических и технологических решений для создания производства высокочастотных интегрально-оптических модуляторов.

Основные планируемые результаты проекта:
В результате выполнения проекта будет разработана технология изготовления интегрально-оптических СВЧ модуляторов. Опираясь на результаты проекта индустриальный партнер сможет в кратчайшие сроки наладить серийное производство таких модуляторов. Помимо прикладных результатов в рамках проекта будут получены ценные научные результаты, связанные с исследованиями формирования тонкопленочных покрытий, гальваническим осаждением металлов, волноводным распространением электромагнитных волн оптического и СВЧ диапазона.
Данные результаты будут соответствовать самому высокому мировому уровню и планируется их публикация в ведущих отечественных и зарубежных научных изданиях, а также представление на крупных международных конференциях.
Важным результатом проекта является подготовка высококвалифицированных кадров в области оптических телекоммуникаций и микроэлектронных технологий, которые существенно усилят кадровый потенциал индустриального партнера.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Высокочастотный интегрально-оптический модулятор является ключевым элементом оптических информационно-телекоммуникационных систем. Объем мирового рынка высокочастотных модуляторов только для нужд волоконных линий связи составляет несколько миллиардов долларов.
Помимо традиционных цифровых телекоммуникационных применений, в последнее время стремительно растет число специальных применений, связанных с бурно развивающейся областью радиофотоники и высокоточными оптическими датчиками. В данной области развитие отечественных технологий особенноважно, поскольку импорт зарубежной компонентной базы сильно ограничен.
Выступающая в качестве индустриального партнера Пермская научно-производственная приборостроительная компания является одним из лидеров в России в области разработки и производства оптических систем специального назначения. Внедрение результатов проекта и налаживание производства высокочастотных интегрально-оптических модуляторов позволят индустриальному партнеру как улучшить характеристики выпускаемых им систем, так и стать ведущим поставщиком интегрально-оптических модуляторов у нас в стране.
В заключении отметим, что разрабатываемые в рамках проекта технологии могут быть применены ни только при производстве интегрально-оптических модуляторов, а также в других областях, связанных с микроэлектроникой.

Текущие результаты проекта:
Проведены работы по обоснованию и выбору направления исследований.
Выполнен аналитический обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы, затрагивающей научно-техническую проблему, исследуемую в рамках НИР, который подтвердил правильность выбранных направлений исследований и их соответствие мировым тенденциям развития технологий оптоэлектроники.
Выполнены патентные исследования, показавшие высокую патентоспособность разрабатываемых в рамках проекта конструкционных и технологических решений.
Разработаны технологические решения формирования канальных оптических волноводов на подложках ниобата лития. Выявлены две базовые технологии формирования оптических волноводов на подложках ниобата лития - термическая диффузия ионов титана и протонный обмен, дающие стабильные воспроизводимые результаты. Исследования этих двух технологий будут вестись параллельно с целью их сопоставления и окончательного выбора технологии на этапе изготовления экспериментальных образцов.
Отработана воспроизводимая технология изготовления канальных оптических волноводов на подложках LiNbO3. Изготовлены опытные образцы канальных волноводов максимально близко согласованные по числовой апертуре с одномодовым оптическим волокном (NA = 0,13). Полученные потери внутри волноводов составляют менее 0,2 дБ/см. Определен критический радиус поворота канальных волноводов 32 мм. При уменьшении радиуса ниже критического дополнительные вносимые оптические потери на дугах превышают 0,5 дБ/мм. Полученные характеристики волноводов соответствуют требованиям для построения модуляторов на основе интерферометра Маха-Цендера с малыми оптическими потерями и высоким коэффициентом экстинции.