Integrovaná optoelektronika

1. Integrovaná optoelektronika Ing.Vítězslav Jeřábek, CSc SOS 2007 jerabek@fel.cvut.cz

2. Základní pojmy, historie • Fotonika – je interdisciplinární technický obor zabývající se generací, přenosem, modulací, zesilováním a detekcí záření, jehož základní jednotkou ( kvantem) je foton. • Historie – v roce 1969 S. E. Miller z Bell Laboratories navrhl koncepcinového oboru – Integrované optiky a optoelektroniky jako aplikační obor fotoniky.Tato koncepce vycházela z hybridního řešení integrace na dielektrických substrátech. • 1972 - První kongres o Integrované optice byl uskutečněn v Salt Lake City. Zde byly rozvinuty dva základní technologické směry hybridní a monolitická integrovaná optika.

3. Součástky a systémy integrované optiky a optoelektroniky– rozdělení • Integrovaná optika - optické prvky pro distribuci a ovládání optického záření - multividové a monovidové vlnovody, optické děliče výkonu, vazební členy, vlnově selektivní MUX/DEMUX a p. • Integrovaná optoelektronika - optoelektronické prvky pro generaci, ovládání, zesilování a detekci optického záření – optoelektronické generátory, optoelektronické vysílače OEV a přijímače OEP, elektrooptické modulátory EOM a akustooptické modulátory AOM, elektrooptické přepínače EOP, vlnové konvertory, vlnové routery, optické zesilovače , časové MUX/DEMUX a p.

4. Technologie integrované optoelektroniky Typy technologických řešení optoelektronických integrovaných obvodů [ 1 ]

5. Technologie integrované optoelektroniky • Hybridní integrované obvody s optickými vláknovými vlnovody • Tenkovrsvé IO – vodivé motivy jsou realizovány vrstvami Au, Ag,. Cr, NiCr a.p. napařenými nebo naprášenými na hlazené korundové podložky, skelné podložky, BeO, sklokeramiku a osazená elektronickými a optoelektronickými polovodičovými součástkami. Optické vláknové vlnovody jsou osazeny v závěrečné fázi. • Tlustovrstvé IO – vodivé motivy jsou realizovány vrstvami Pd,Au, Ag pasty vypálené na hrubozrnný nebo jemnozrnný korund osazený elektronickými a optoelektronickými polovodičovými součástkami, Optické vláknové vlnovody jsou osazeny v závěrečné fázi. • Hybridní integrované obvody s optickými páskovými vlnovody: Tenkovrstvé IO – optické vlnovody jsou realizovány vrstvami Si, SiO2, Si3N4, skla nebo organických materiálů na podložce Si, sklo, LiNbO3 nebo LiTaO3 a osazené elektronickými a optoelektronickými polovodičovými součástkami • Monolitické integrované obvody: Optické vlnovody a polovodičové elektronické a optoelektronické součástky jsou realizované stejnými materiály skupiny A3B5 v témže technologickém procesu na podložkách GaAs, nebo InP

6. Hybridní integrovaná optoelektronika Optická vazba LD na planární optický vlnovod IEEE J of SELECTED TOPICS IN QE, vol.6, No 1, 2000

7. Hybridní integrovaná optoelektronika SS-LD ( spot-size laser diode) pro hybridní planární optoelektronický vysílač IEEE J of SELECTED TOPICS IN QE, vol.6, No 1, 2000

8. Hybridní integrovaná optoelektronika Technologie osazování SS-LD na hybridních optoelektronický vysílač IEEE J of SELECTED TOPICS IN QE, vol.6, No 1, 2000

9. Hybridní integrovaná optoelektronika Charakteristické hodnoty a CW charakteristika SS - LD IEEE J of SELECTED TOPICS IN QE, vol.6, No 1, 2000

10. Hybridní integrovaná optoelektronika Technologie pájení hybridních optoelektronických IO IEEE J of SELECTED TOPICS IN QE, vol.6, No 1, 2000

11. Hybridní integrovaná optoelektronika Laser s hybridně integrovanou optickou mřížkou IEEE J of SELECTED TOPICS IN QE, vol.6, No 1, 2000

12. Hybridní integrovaná optoelektronika Multivlnový SS - LD vysílač jako hybridní optoelektronický IO IEEE J of SELECTED TOPICS IN QE, vol.6, No 1, 2000

13. Hybridní integrovaná optoelektronika SS – SOA ( spot-size semiconductor optical amplifier ) hybridní planární IO IEEE J of SELECTED TOPICS IN QE, vol.6, No 1, 2000

14. Hybridní integrovaná optoelektronika Závislost zesílení SS-SOA na injekovaném proudu IEEE J of SELECTED TOPICS IN QE, vol.6, No 1, 2000

15. Hybridní integrovaná optoelektronika Rozložení optického výkonu SS - SOA IEEE J of SELECTED TOPICS IN QE, vol.6, No 1, 2000

16. Hybridní integrovaná optoelektronika WG – FD ( Waveguid- fotodetector) vlnovodný fotodetektor pro hybridní planární OE přijímač IEEE J of SELECTED TOPICS IN QE, vol.6, No 1, 2000

17. Hybridní integrovaná optoelektronika Závislost citlivosti vlnovodného fotodetektoru na napětí WG – FD pro hybridní planární OE přijímač IEEE J of SELECTED TOPICS IN QE, vol.6, No 1, 2000

18. Hybridní integrovaná optoelektronika Technologie hybridních optoelektronických IO IEEE J of SELECTED TOPICS IN QE, vol.6, No 1, 2000

19. Hybridní integrovaná optoelektronika Hybridní optoelektronický planární modul pro sítě FTH - PON

20. Hybridní integrovaná optoelektronika Optický časový multiplexer pro OTDM IEEE J of SELECTED TOPICS IN QE, vol.6, No 1, 2000

21. Hybridní integrovaná optoelektronika Struktury realizované planárními hybridními optoelektronickými IO IEEE J of SELECTED TOPICS IN QE, vol.6, No 1, 2000

22. Monolitická integrovaná optoelektronika Přeladitelný WDMlaserový vysilač s EA modulátorem od fy. Agility Com. [ 18 ]

23. Monolitická integrovaná optoelektronika Charakteristiky WDM laserového vysilače s EA modulátorem [ 18 ]

24. Monolitická integrovaná optoelektronika MFL multifrekvenční laser pro WDM lit. [ 2 ]

25. Monolitická integrovaná optoelektronika Optické spektrum MFL [ 2 ]

26. Monolitická integrovaná optoelektronika MFL vysilač pro WDM – technické provedení

27. Monolitická integrovaná optoelektronika WG – FD ( Waveguid- fotodetector) vlnovodný fotodetektor pro planární OE přijímač [ 17 ]