Aleksandra PAŚNIKOWSKA1, Stanisław STOPIŃSKI1,2,3, Krzysztof ANDERS1,2,3,
Mariusz ROJEWSKI1, Łukasz KUSTOSZ1, Ryszard PIRAMIDOWICZ1,2,3
1Politechnika Warszawska, Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki, ul. Koszykowa 75, 00-662 Warszawa
2VIGO Photonics S.A., Poznańska 129/133, 05-850 Ożarów Mazowiecki
3LightHouse Sp. z o.o., Stefczyka 34, 20-151 Lublin
Fotoniczne układy scalone (ang. photonic integrated circuits, PICs) pozwalają na konstruowanie nowej klasy kompaktowych, wielofunkcyjnych, energooszczędnych układów fotonicznych. Znajdują dzisiaj zastosowanie w wielu dziedzinach, wśród których szczególne miejsce zajmuje telekomunikacja, przesyłanie danych [1], [2] oraz systemy czujnikowe. Pozytywne wyniki dotychczasowych prac nad zintegrowanymi wielokanałowymi nadajnikami dla systemów światłowodowych ze zwielokrotnieniem w dziedzinie długości fali (ang. WDM – wavelength division multiplexing) [3], zainspirowały nas do weryfikacji przydatności takiego rozwiązania w systemach komunikacji w wolnej przestrzeni (ang. free space optical communication, FSOC).
Układy scalone zostały zaprojektowane i wytworzone z wykorzystaniem generycznej technologii fosforku indu, która pozwala na integrację elementów pasywnych i aktywnych, w tym źródeł światła i wzmacniaczy optycznych na zakres pasm C i L telekomunikacji optycznej. Opracowane nadajniki zawierają zestaw sześciu laserów DBR z układem modulatorów elektroabsorpcyjnych. Sygnały są multipleksowane przez sprzęgacz AWG (ang. arrayed waveguide grating).
Badania objęły pomiary elementarnej stopy błędu (ang. bit error rate, BER) przy transmisji sygnałów oraz rejestrację wykresów oka dla pracy jedno- i wielokanałowej. Zintegrowane nadajniki zostały wstępnie zbadane w konfiguracji back-to-back, przeprowadzono również pierwsze testy transmisji optycznej w wolnej przestrzeni na ograniczonym dystansie. Uzyskane wyniki potwierdzają przydatność zintegrowanych nadajników do zastosowań w systemach FSOC.
Praca finansowana przez Politechnikę Warszawską (Scientific Breakthrough‑2 – POB Technologie fotoniczne) w ramach projektu „Układy fotoniki scalonej do zastosowań w systemach komunikacji w wolnej przestrzeni”.
Literatura:
[1] D. F. Welch et al., “Large-Scale InP Photonic Integrated Circuits: Enabling Efficient Scaling of Optical Transport Networks,” IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron., vol. 13, no. 1, pp. 22–31, Jan. 2007, doi: 10.1109/JSTQE.2006.890068.
[2] W. Yao et al., “A 6 × 30 Gb/s Tunable Transmitter PIC With Low RF Crosstalk From an Open-Access InP Foundry,” IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron., vol. 25, no. 5, pp. 1–10, Sep. 2019, doi: 10.1109/JSTQE.2019.2914423.
[3] A. Paśnikowska et al., “Multi-channel integrated transmitters with cyclic AWG,” J. Light. Technol., pp. 1–15, 2023, doi: 10.1109/JLT.2023.3339594.