Ученые Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники исследуют и создают компоненты и модули интегральных одноканальных оптических приемников и передатчиков для компании АО «ОКБ-Планета» (входит в группу АО «РТИ» АФК «Система»). Здесь в перспективе ожидается выпуск этих востребованных изделий.
Результаты проекта позволят кардинально улучшить характеристики приемопередатчиков для волоконно-оптических линий связи, например, в 5–10 раз увеличив скорость трансфера данных по сравнению с существующими отечественными серийными образцами. В свою очередь, это поможет усовершенствовать многие радиоэлектронные и телекоммуникационные средства для использования интернета и развития телемедицины, передачи и обработки большого массива информации и так далее.
Поскольку ни одна полупроводниковая технология не обеспечивает оптимальных характеристик всех элементов приборов, создаваемых для приема и передачи информации, применяют гибридную интеграцию.
Она позволяет достигать баланса между стоимостью, энергопотреблением и оптоэлектрическими параметрами. Однако в России пока нет серийного производства современных быстродействующих интегральных компонентов и модулей для приема и преобразования оптических сигналов в электрические, а также обратного преобразования, что необходимо для высокоскоростных линий связи. В новом проекте исследователи намерены изменить ситуацию.
РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОЕКТА ПОЗВОЛЯТ СУЩЕСТВЕННО УЛУЧШИТЬ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОПТИЧЕСКИХ ПРИЕМНИКОВ И ПЕРЕДАТЧИКОВ, ПОВЫСИТЬ ИХ КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТЬ И НАДЕЖНОСТЬ, А ТАКЖЕ В НЕСКОЛЬКО РАЗ УМЕНЬШИТЬ ГАБАРИТЫ И ВЕС УСТРОЙСТВ
Ученые разрабатывают компоненты и технологии сборки модулей в одном канале передачи данных со скоростями не менее 5, 10 и 20 Гбит/с, что до 8 раз быстрее сегодняшних устройств. Созданные экспериментальные образцы оптических приемопередатчиков будут включать фотодиоды (разработка Института физики полупроводников СО РАН имени А. В. Ржанова) и лазеры (разработка АО «ОКБ-Планета») на основе полупроводниковых соединений фосфида индия и арсенида галлия.
Кроме того, в состав приемопередатчиков войдут модуляторы оптических сигналов, СВЧ интегральные усилители-драйверы лазерных диодов и модуляторов, а также усилители для повышения уровня сигнала от фотодиодов, которые создадут на основе технологий фосфида индия, кремния и арсенида галлия и изготовят на российских предприятиях.
Результаты проекта позволят существенно улучшить характеристики оптических приемников и передатчиков, повысить их конкурентоспособность и надежность, а также в несколько раз уменьшить габариты и вес устройств. Это важно для различных применений, включая телекоммуникации и высокоскоростные цифровые системы.