Полімерні хвилеводи відкрили шлях до нових фотонних технологій

Полімерні хвилеводи на склоепоксидних підкладках демонструють високу стабільність і ефективність, необхідну для перспективних оптичних комунікаційних систем на основі технології Co-packaged optics.

Системи Co-packaged optics (CPO) — це рішення, що інтегрує фотоніку й електроніку на одній платформі, оптимізуючи продуктивність обробки даних. Така інтеграція вимагає надійного джерела світла, і хоча інтегровані лазери забезпечують компактність, вони часто поступаються в надійності зовнішнім лазерам (ELS). Для з’єднання зовнішніх лазерів із фотонними інтегральними схемами (PIC) потрібні спеціалізовані оптичні компоненти, зокрема полімерні хвилеводи. Ці хвилеводи повинні бути одночасно гнучкими, точними в передачі сигналу та здатними працювати в складних умовах.

Під керівництвом доктора Сатоші Суда було виготовлено одномодові полімерні хвилеводи з використанням лазерного запису на підкладках FR4. Вони виявилися сумісними зі стандартними волокнами, маючи розміри серцевини 9,0 ? 7,0 мкм, а також низький рівень поляризаційних втрат (PDL) і диференціальної групової затримки (DGD). Важливо, що однорідність параметрів восьми зразків свідчить про стабільність виготовлення. Як зазначає доктор Суда, «Полімерні хвилеводи демонструють значний потенціал для використання у вимогливих системах CPO».

Ефективність передачі сигналу хвилеводами підтверджено вимірюваннями коефіцієнта поляризаційного згасання (PER) на довжинах хвиль 1271–1331 нм у межах стандарту CWDM4. Отримано PER понад 20 дБ, що відповідає стандартам Optical Internetworking Forum для систем CPO з ELS. Це гарантує збереження поляризації сигналу, зменшуючи втрати інформації. «Мінімальні коливання параметрів сигналу підтверджують енергоефективність та стабільність роботи хвилеводів», — повідомляють автори дослідження.

Окрему увагу приділено поведінці хвилеводів при високій потужності: протягом шести годин безперервної роботи вони не зазнали деградації. Випробування демонструють стійкість до нагрівання та відповідність практичним вимогам, що робить такі хвилеводи ключовим елементом майбутніх фотонних систем. Як підсумовує доктор Суда, «Ці результати демонструють великий потенціал полімерних хвилеводів для практичного застосування в вимогливих системах CPO».