成功實(shí)現(xiàn)新一代光波導(dǎo)芯片的小型化

實(shí)現(xiàn)更高密度集成

該技術(shù)已在今年3月份舉辦的光通信領(lǐng)域世界最大國(guó)際學(xué)會(huì)OFC2014上針對(duì)“超小型相干混頻器”和“超高折射率PLC（以下稱為超高ΔPLC）的低損失連接技術(shù)”2個(gè)課題進(jìn)行了發(fā)表。

光設(shè)備小型化需求

近年來(lái)，伴隨智能手機(jī)的崛起及社交網(wǎng)絡(luò)等的普及，通信業(yè)務(wù)呈現(xiàn)爆炸式增長(zhǎng)。為了實(shí)現(xiàn)這種高度信息化社會(huì)，需要實(shí)現(xiàn)超高速、大容量傳輸。

為了實(shí)現(xiàn)超高速大容量傳輸，要加速引進(jìn)光數(shù)字相干傳輸方式，這就需要提供光學(xué)元件和終端設(shè)備。另外，光設(shè)備也需要做到小型化及高功能化和低成本化，為滿足這些要求，需要擺脫之前PLC的設(shè)計(jì)限制，進(jìn)行創(chuàng)新性技術(shù)開(kāi)發(fā)。

PLC芯片實(shí)現(xiàn)小型化

這次，古河通過(guò)變更構(gòu)成PLC的石英系玻璃的組成，開(kāi)發(fā)出芯和包層之間的相對(duì)折射率差得到大幅提高的超高ΔPLC技術(shù)，芯片大小與之前產(chǎn)品相比達(dá)到原來(lái)的不足1/10，成功實(shí)現(xiàn)小型化。通過(guò)本次開(kāi)發(fā)，可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)電路的高密度集成。

作為下一個(gè)開(kāi)發(fā)階段，要使本次開(kāi)發(fā)的超高ΔPLC技術(shù)適用于實(shí)際光設(shè)備。推進(jìn)包括模塊化的實(shí)際驗(yàn)證試驗(yàn)，同時(shí)進(jìn)一步提高質(zhì)量，為實(shí)現(xiàn)新一代高速光通信網(wǎng)絡(luò)貢獻(xiàn)力量。

原來(lái)的PLC是通過(guò)在芯部位添加GeO2，且提高包層部位的相對(duì)折射率，將光鎖入并搬運(yùn)到芯內(nèi)部。為了實(shí)現(xiàn)電路小型化和高密度集成化，需要增加GeO2的添加量，提高芯與包層部位的相對(duì)折射率并強(qiáng)力鎖入光。但是，如果增加GeO2的添加量，玻璃結(jié)構(gòu)就會(huì)變得不穩(wěn)定，從而會(huì)發(fā)生生產(chǎn)和質(zhì)量上的問(wèn)題。

因此，本次開(kāi)發(fā)了通過(guò)向芯中添加折射率較大的ZrO2使相對(duì)折射率差達(dá)到5%以上的超高ΔPLC，適用于相干混頻器，結(jié)果與原來(lái)產(chǎn)品相比，達(dá)到了原來(lái)產(chǎn)品的不足1/10，成功實(shí)現(xiàn)小型化。據(jù)此，可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)相干接收機(jī)的小型化。

作為基礎(chǔ)的超高ΔPLC技術(shù)，去年7月份在京都舉辦的光通信相關(guān)國(guó)際學(xué)會(huì)OECC2013上榮獲BestPaperAward獎(jiǎng)，今后預(yù)計(jì)推進(jìn)實(shí)施包括模塊化的實(shí)際驗(yàn)證試驗(yàn)，同時(shí)進(jìn)一步提高質(zhì)量。

注釋：

光波導(dǎo)：在由硅等平面印刷電路板上堆積的石英玻璃組成的包層中埋入充當(dāng)與光纖相同的光路作用的芯后形成的光學(xué)元件。可在1個(gè)芯片上實(shí)現(xiàn)用光纖或微小光學(xué)部件制作的各種光學(xué)元件的功能。有利于實(shí)現(xiàn)小型化、多通道化和高功能化等，光分路器、AWG等各種PLC元件已在實(shí)際中得到應(yīng)用。

光數(shù)字相干傳輸：通過(guò)在接收一側(cè)對(duì)被實(shí)施位相調(diào)制的信號(hào)光進(jìn)行局部光干涉來(lái)解調(diào)強(qiáng)度調(diào)制，從而進(jìn)行信息通信的通信方式。無(wú)線通信方面，從以前開(kāi)始就將相干檢測(cè)應(yīng)用到實(shí)際中；光通信方面，通過(guò)這幾年數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展，光學(xué)元件的不穩(wěn)定性得到數(shù)字性補(bǔ)充，并可用到實(shí)際中。