| Название: | Технология корпусирования сверхширокополосных интегрально-оптических модуляторов |
| Грантодатель: | Гранты РНФ |
| Область знаний: | 11-500 - Производство приборов СВЧ и терагерцового диапазона (в части чипов и микроэлектронных составляющих) |
| Научная дисциплина: | 11-513 - Технологии корпусирования приборов СВЧ и терагерцового диапазона (в части чипов и микроэлектронных составляющих) |
| Ключевые слова: | СВЧ электроника, оптоэлектроника, интегрально-оптические модуляторы, ниобат лития, герметичный корпус |
| Тип: | прикладные |
| Руководитель(и): | Шамрай,АВ |
| Подразделения: | |
| Код проекта: | 24-91-22001 |
Сверхширокополосные интегрально-оптические модуляторы являются ключевыми элементами современных информационно-телекоммуникационных систем. Они широко используются в волоконно-оптической связи, включая квантовые системы распределения ключа, в радиофотонных системах генерации, передачи и обработки аналоговых СВЧ сигналов, а также в системах обработки сигналов оптических датчиков. Важнейшей характеристикой модуляторов является ширина полосы частот модуляции оптического излучения, требования к которой неуклонно растут в свете роста трафика в системах связи, расширения частотного диапазона систем радиофотоники и повышения точности оптических систем измерений. Задача расширения частотной полосы модуляции решается специальной конфигурацией электродов бегущей волны, обеспечивающих синхронное распространение модулирующего СВЧ поля и модулируемого оптического излучения. При этом требования к точности согласования групповых скоростей находятся в противоречии с требованиями широкополосного согласования волнового сопротивления электродов с входным СВЧ трактом и выходным сопротивлением управляющей СВЧ электроники. Волновое сопротивление электродов, как правило значительно ниже общепринятого в СВЧ технике сопротивления 50 Ом. Проблема широкополосного согласования должна решаться при разработке технологии корпусирования путем введения в состав корпуса специальных согласующих элементов. Кроме того в широкополосных модуляторах остро стоит вопрос паразитных резонансов, возникающих при корпусировании и разработки специальных элементов для их подавления и компенсации. Разработке технологии корпусирования позволяющей решить отмеченные проблемы посвящен настоящий проект. В качестве базового СВЧ прибора, для которого будет разработана технология корпусирования, предлагается сверхширокополосный интегрально-оптический модулятор на основе волноводов в ниобате лития. В ФТИ им. А.Ф. Иоффе были разработаны чипы таких интегрально-оптических модуляторов, продемонстрировавшие при измерениях с использованием зондового вода частотную полосу модуляции до 40 ГГц. В рамках проекта будут предложены технологические решения по сборке чипов таких модуляторов в корпус. Особое внимание будет уделено разработке конструкции корпуса, распределенных широкополосных трансформаторов, и элементов компенсации паразитных индуктивностей, возникающих при стыковке чипа модулятора с СВЧ трактом. С использованием разработанных технологических решений будут изготовлены экспериментальные образцы модуляторов с однородной характеристикой модуляции в полосе частот до 40 ГГц. Разработанные технологические решения будут использованы при производстве отечественных сверхширокополосных интегрально-оптических модуляторов, что обеспечит технологический суверенитет в таких стратегически важных областях как телекоммуникационные системы, системы управления и навигации, а также системы вооружений, включая системы радиолокации и радиоэлектронной борьбы.
Отметим, что разрабатываемые технологические решения потенциально могут быть использованы в других СВЧ приборах оптоэлектроники, таких как широкополосные фотоприемники с высоким током насыщения, лазеры с прямой модуляцией интенсивности, полупроводниковые модуляторы, включая модуляторы на основе материалов А3В5 и кремний на изоляторе, а также в гибридных фотонных интегральных схемах в составе оптических трансиверов.
