成功實現(xiàn)新一代光波導(dǎo)芯片的小型化

實現(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)域世界最大國際學(xué)會OFC2014上針對“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個課題進行了發(fā)表。

光設(shè)備小型化需求

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

為了實現(xiàn)超高速大容量傳輸，要加速引進光數(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)計限制，進行創(chuàng)新性技術(shù)開發(fā)。

PLC芯片實現(xiàn)小型化

這次，古河通過變更構(gòu)成PLC的石英系玻璃的組成，開發(fā)出芯和包層之間的相對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)品相比達到原來的不足1/10，成功實現(xiàn)小型化。通過本次開發(fā)，可進一步實現(xiàn)電路的高密度集成。

作為下一個開發(fā)階段，要使本次開發(fā)的超高ΔPLC技術(shù)適用于實際光設(shè)備。推進包括模塊化的實際驗證試驗，同時進一步提高質(zhì)量，為實現(xiàn)新一代高速光通信網(wǎng)絡(luò)貢獻力量。

原來的PLC是通過在芯部位添加GeO2，且提高包層部位的相對折射率，將光鎖入并搬運到芯內(nèi)部。為了實現(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折射率并強力鎖入光。但是，如果增加GeO2的添加量，玻璃結(jié)構(gòu)就會變得不穩(wěn)定，從而會發(fā)生生產(chǎn)和質(zhì)量上的問題。

因此，本次開發(fā)了通過向芯中添加折射率較大的ZrO2使相對折射率差達到5%以上的超高ΔPLC，適用于相干混頻器，結(jié)果與原來產(chǎn)品相比，達到了原來產(chǎn)品的不足1/10，成功實現(xiàn)小型化。據(jù)此，可進一步實現(xiàn)相干接收機的小型化。

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)國際學(xué)會OECC2013上榮獲BestPaperAward獎，今后預(yù)計推進實施包括模塊化的實際驗證試驗，同時進一步提高質(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?？稍?個芯片上實現(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元件已在實際中得到應(yīng)用。

光數(shù)字相干傳輸：通過在接收一側(cè)對被實施位相調(diào)制的信號光進行局部光干涉來解調(diào)強度調(diào)制，從而進行信息通信的通信方式。無線通信方面，從以前開始就將相干檢測應(yīng)用到實際中；光通信方面，通過這幾年數(shù)字信號處理技術(shù)的發(fā)展，光學(xué)元件的不穩(wěn)定性得到數(shù)字性補充，并可用到實際中。