Panduan gelombang polimer menunjukkan janji komunikasi optik yang andal dan kapasitas tinggi

Teknologi Optik (CPO) dapat mengintegrasikan sirkuit fotonik terintegrasi (PIC) dengan sirkuit terintegrasi elektronik (EIC) seperti CPU dan GPU dalam satu platform. Teknologi canggih ini memiliki potensi besar untuk meningkatkan efisiensi transmisi data di dalam pusat data dan lingkungan komputer berkinerja tinggi. Sistem CPO memerlukan sumber laser untuk operasi, yang dapat diintegrasikan langsung ke dalam chip fotonik silikon (sumber laser terintegrasi) atau disediakan secara eksternal.

Sementara sumber laser terintegrasi memungkinkan integrasi CPO yang padat, menjamin keandalan yang konsisten dapat menjadi tantangan, yang dapat mempengaruhi ketahanan umum sistem. Penggunaan Sumber Laser Eksternal (ELS) di CPO, dibandingkan, menawarkan keandalan sistem yang lebih baik.

Dalam mode sendiri polimer Panduan gelombang adalah komponen penting dari banyak foto, di mana mereka membantu melampirkan cahaya dari laser eksternal ke gambar atau mendistribusikan sinyal optik dalam sistem. Mereka menguntungkan dan fleksibel secara mekanis, selain sangat kompatibel dengan sirkuit listrik. Oleh karena itu, mereka menunjukkan potensi yang signifikan untuk digunakan dalam sistem CPO yang digunakan oleh ELS.

Sekarang, tim peneliti yang dipimpin oleh Dr. Satoshi Suda dari National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, telah membuktikan stabilitas dan keandalan panduan gelombang polimer yang diproduksi dalam substrat epoksi kaca. Temuannya, diterbitkan di Jurnal Teknologi LightwaveSarankan bahwa panduan gelombang polimer ini memiliki berbagai karakteristik yang diinginkan yang menjadikannya tambahan yang menjanjikan untuk sistem CPO di masa depan.

“Panduan gelombang polimer menunjukkan potensi yang kuat untuk digunakan dalam menuntut sistem CPO. Oleh karena itu, kami mengevaluasi sifat optik mendasar dari panduan gelombang polimer dalam mode unik dalam epoksi epoksi kaca,” jelas Dr. Suda.

Jurnal Teknologi Lightwave (2025). Doi: 10.1109/jlt.2025.3543339 “>

Tim memproduksi panduan gelombang polimer sepanjang 11 mm menggunakan penulisan laser langsung pada substrat kaca-epoksi FR4. Panduan gelombang memiliki dimensi nukleus yang dikontrol dengan baik (9,0 μm × 7,0 μm), cocok untuk bertepatan dengan serat unik standar. Mereka menunjukkan kerugian tergantung polarisasi rendah (PDL) dan penundaan rendah pada kelompok diferensial (DGD), bersama dengan keseragaman yang sangat baik dalam delapan sampel yang diproduksi.

Panduan gelombang dengan PDL rendah dan DGD rendah dapat membantu memfasilitasi transmisi sinyal yang stabil dalam sistem CPO yang meminimalkan distorsi. Para peneliti menemukan bahwa panduan gelombang yang diproduksi memiliki hilangnya dimensi penyisipan dan mode mode yang konsisten. Variasi rendah dalam hilangnya penyisipan dan dimensi lapangan antara panduan gelombang menunjukkan bahwa mereka dapat berfungsi sebagai interkoneksi optik dari konsumsi energi rendah, yang membuatnya sesuai untuk adopsi dalam sistem CPO.

Selain itu, panduan gelombang yang diproduksi dalam substrat epoksi kaca menunjukkan rasio kepunahan keinginan (oleh) (metrik kritis yang mencerminkan kapasitas panduan gelombang untuk mempertahankan polarisasi spesifik untuk sinyal yang mereka kirimkan). Tim diukur per panjang gelombang dalam standar CWDM4, khususnya pada 1271, 1291, 1311 dan 1331 nm dan mengamati per lebih dari 20 dB dalam semua panjang gelombang CWDM4, sesuai dengan spesifikasi OIF untuk sistem CPO berdasarkan ELS.

Selain itu, uji Wave Guides berdasarkan epoksi kaca dalam kondisi daya tinggi mengungkapkan bahwa panduan gelombang tahan terhadap degradasi daya bahkan setelah enam jam penggunaan terus menerus, sambil menunjukkan masalah pemanasan minimal. Furukawa Electric Co., Ltd. menyediakan ELS yang digunakan dalam percobaan ini, yang memungkinkan operasi yang stabil selama enam jam, Ltd.

“Temuan ini menunjukkan potensi kuat panduan gelombang polimer untuk implementasi praktis dalam menuntut sistem CPO, memberikan dasar yang dapat diandalkan untuk teknologi komunikasi optik kapasitas tinggi dan kapasitas tinggi,” simpul Dr. Suda.