Фон технологии

характеристики сигнала в кремниевом мультимикронном волноводе.
Задачи:
Определить перспективы применения фотонных интегральных схем (ФИС) в космическом приборостроении.
Определить основные технологии изготовления волноводов ФИС.
Определить преимущества мультимикронной технологии формирования кремниевых волноводов.
Определить характер влияния отклонений геометрии волновода на параметры сигнала.

слоя, полосы или цилиндра, погруженного в диэлектрический материал с меньшим показателем преломления.

Рис. 1 – Оптические волноводы

Интегральная оптика – технология, в которой на одной подложке совмещаются разнообразные оптические устройства и компоненты для генерации, фокусировки, деления, совмещения, изоляции, поляризации, соединения, переключения, модуляции и детектирования света.

Рис. 2 – Пример фотонной интегральной схемы

Вывод: цель интегральной оптики - миниатюризация оптических приборов.

вес и габариты, получить новые свойства.

Радиометр для гиперспектрального дистанционного зондирования Земли
Pett T. [et al.] “Photonics-based Microwave Radiometer for Hyperspectral Earth Remote Sensing”, 2018

Гибридная фотонная и цифровая коммуникационная система для диапазонов L, S, Ku и Ka
Lv Q. [et al.] "Study on photonic and digital hybrid flexible satellite payload," 2017

Перспективные направления применения радиофотонных устройств

Примеры применения фотоники в космических системах

Каналы передачи СВЧ сигналов на большие расстояния
Системы распределения радиосигналов по полотну АФАР РЛС

Телекоммуникационные спутниковые системы

Полосовой фильтр на ФИС:
в 150 раз меньшая площадь
Уменьшение веса и габаритов радиометра

Преобразователь частоты на ФИС:
преобразование сигналов L, S, Ku, Ka к фиксированной частоте.
Гибкость частотного плана

конфигурации (б) волноводов ФИС

Ti на LiNbO3
Полосковые GaAs-AlGaAs
InP
Si3N4

Основные технологии изготовления

КНИ, Si-SiO2

Рис. 4 – КНИ волновод

Контролируемая технология обработки кремния, в том числе методы травления.
Совместимость с КМОП – технологией.

а)

б)

мощности с меньшими потерями на распространение при стыковке с оптоволокном

волновода могут приводить к изменению сигнала в схеме.
Для мультимикронных волноводов могут отличаться возможные технологические погрешности и дефекты (как по значимости, так и по типу).