PLC平面光波导技术应用现状

【迅时光通信咨询网】平面光波导PLC是英文Planar Lightwave Circuit的缩写波导手机充电器电路原理图，是平面光波导技术. 早在几年前，平面光波导技术就使光子能够在晶片中传输，并已广泛用于WDM系统，主要是阵列波导光栅（AWG）复用/解复用模块. 在今年5月的X师河南奖学金上，河南石家光电技术的安俊明博士发表了《 PLC光学无源器件的现状与展望》，阐述了PLC光学无源器件的技术现状.

PLC技术的应用之一

第一类是波分复用器平面光波导器件，它分为蚀刻衍射光栅EDG，微环谐振器解复用器，阵列波导光栅AWG和光子晶体解复用器. 大类别.

还介绍了AWG的工作原理，其中AWG芯片是骨干网，数据中心和光互连的关键芯片. 不同材料系统的AWG性能参数也不同. 其中，石英波导的折射率差为0.75％，波导尺寸为6mm×6mm，弯曲半径为5mm，40通道芯片尺寸为45mm×20mm. 最大的优点是单独使用时损耗低； SOI波导的折射率差为40％，波导尺寸为500nm×200nm，弯曲半径为5mm. 16通道芯片尺寸为580mm×170mm，是集成使用和亚微米处理的，因此很难耦合. InGaAsP / InP波导的尺寸为2.5 mm×0.5mm，弯曲半径为500mm. 它是集成的，损耗稍高，但价格昂贵.

基于丝绸的二氧化硅AWG需要克服三个主要困难: 均匀的材料生长，相位控制以减少串扰和退火应力补偿，最大通道数达到512个通道.

Si纳米线波导AWG的波导尺寸为300nm-500nm，根特大学已准备了尺寸仅为200mm×350mm的8通道，400GHz硅纳米线AWG，器件插入损耗仅为-1.1dB，串扰为-25dB.

硅纳米线AWG的关键工艺在于电子束曝光或深紫外线曝光以及ICP干蚀刻. 需要克服三个主要困难: EB光刻致密的纳米线波导均匀性，EB写入场缝合问题（断开或位错）和EB光刻，ICP蚀刻侧壁的光滑度.

64通道50GHz InP AWG的禁带为1.05 mm，GaInAsP的厚度为0.5 mm，并覆盖有1.5 mm的InP. 深脊波导的宽度为2.55mm，蚀刻深度为4.5mm. NTT采用深脊结构，实现偏振无关，尺寸为3.6mm×7.0mm；输入/输出波导宽度为4毫米;输出波导间隔为25 mm；阵列波导弯曲半径为500mm；输入/输出波导弯曲半径为250毫米;插入损耗在14.4-16.4dB之间，串扰小于-20dB.

PLC技术的第二次应用

第二种是PLC分光器，属于家庭光纤的核心光子器件. PLC平面波导分光器采用高度集成的制备技术，分支数可达128个，并采用光刻，生长和干法蚀刻工艺在石英基板上形成掩埋式光波导，以实现光功率分配. 这是分光器生产的最佳技术. 目前掌握这项技术的公司包括NTT，AiDi，Hitachi Cable，Wooriro，PPI，Fi-Ra，Neon，Corecross，QNIX和Enablence. 还有一种基于玻璃的离子交换制备技术，其工艺简单，设备投资少. 国外有法国的Teem Photonics和以色列的ColorChip. 据报道，浙江大学已经掌握了这项技术.

目前，PLC分光器晶圆的制备流程分为6个主要步骤波导手机充电器电路原理图，共19个过程. 顺序为: 核心区域生长退火，生长硬掩模，光刻（涂布，预烘烤，曝光，显影，显影，后烘烤），蚀刻硬掩模，去除光刻胶，蚀刻核心区域，去除硬掩模膜，清洁，生长上覆层，退火（重复多次）.

PLC技术的第三次应用

第三种类型是无源和有源功能设备的混合集成. 集成方法有两种: AWG和可调衰减器（VOA）集成，以及AWG和热光开关集成光学分插（OADM）.

硅平台混合集成具有LD倒装芯片和PD侧安装. 封装的片上模块倒装芯片结构是SOI平台的混合集成. LD倒装芯片和PD表面贴装有两种工艺，比二氧化硅平台少一工艺.

混合集成工艺-LD倒装芯片焊接在两侧均采用阶梯标记法，SOI平台混合集成LD倒装芯片

Hybrid集成工艺-PD表面安装，使用表面检测器，NTT使用波导型检测器. 与两种类型的检测器相比，表面检测器具有较大的对准公差，从而简化了过程.

PLC技术的第四次应用

第四种类型是SOI纳米线AWG和Ge检测器的单片集成，它是基于硅的器件和单片集成的混合体.

PLC技术的第五次应用

第五种类型是基于InP的单片集成（PIC），其中Infinera是全球PIC集成芯片的代表. 基于InP的整体式集成关键创新PIC是一项技术创新. 它属于有源光子的集成. 具有占地面积小，能耗低，可靠性高的特点. 它可以实现数字带宽并为部署和管理带来灵活性.

目前，光子集成已实现IP的传输，单蚀刻，InP光子集成，每个芯片100Gb / s WDM系统容量以及一对PIC集成的62个独立的Tx和Rx

基于Infinera InP的集成可将光纤耦合时间减少30倍，将空间占用空间减少3倍，并将功耗降低50％. 相对而言，优势显而易见.

目前，国内光通信产业链的系统集成能力很强，其中华为，中兴，Fiber火已跃居世界前列. 但是不可否认的是，中国的上游芯片技术相对薄弱，只有低端有源器件才能自主生产，大多数低端和高端芯片都依赖. 在中国，该模块的实力相对较强，以光迅等为代表. 通常，它属于主要组装的主要包装国家. 众所周知，光通信产业链的基础在于芯片. 只有掌握高端芯片集成技术，才能很好地延伸整个产业链.

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