InP-based photonic integrated circuits for high

Opracowanie architektury fotonicznych układów scalonych na bazie fosforku indu (InP)
dla szybkich systemów odczytu danych
1. Praca doktorska
2. Prace badawczo-rozwojowe IMiO PW
3. Podsumowanie
Opracowanie architektury fotonicznych układów scalonych na bazie fosforku indu (InP)
dla szybkich systemów odczytu danych
Motywacja
System odczytu danych dla detektora neutrin Km3NeT
(Cubic Kilometer Size Neutrino Telescope)
372 000 fotopowielaczy na dnie Morza Śródziemnego
Wysoka częstotliwość próbkownia f = 1 GHz
Łączna przepływność danych ok. 400 Tb/s
Niski pobór mocy P < 3 W
3
Koncepcja rozwiązania
Fotoniczne układy scalone
Odpowiedniki układów mikroelektronicznych
•
•
•
•
•
Miniaturyzacja
Wysokie przepływności danych
Niski pobór mocy
Niezawodność
Niski koszt produkcji
Cel pracy:
2 mm
4 mm
6 mm
Opracowanie architektury fotonicznych układów scalonych w technologii generycznej fosforku indu
(InP) dla systemu odczytu danych cyfrowych.
6 mm
4 mm
6 mm
4
Technologia
Proces generyczny:
Multi-project wafer run:
1. Podstawowe bloki funkcjonalne
1.
2.
3.
4.
2. Złożone bloki funkcjonalne
3. Szeroki zakres zastosowań
• telekomunikacja
• metrologia
• sieci i systemy czujnikowe
• bio-medycyna
• technika wojskowa
Dostęp do innowacyjnej technologii
Niskie koszty wytwarzania prototypu
Testowanie technologii generycznej
Stosowane z powodzeniem w
mikroelektronice
5
Technologia
Rozwój innowacyjnych układów fotonicznych przy wykorzystaniu cykli MPW:
Technologia
Idea
Projekt układu
Projekt płytki MPW
Packaging
Charakteryzacja
Wytworzone układy PIC
Gotowa płytka MPW
6
Multiplekser OTDM
Projekt funkcjonalny
Wyniki charakteryzacji
Projekt topografii układu
Gotowy układ
7
Multiplekser WDM
Projekt funkcjonalny
Wyniki charakteryzacji
Projekt topografii układu
Gotowy układ
8
Prace badawczo-rozwojowe IMiO PW
Projekty 7PR UE
9
Prace badawczo-rozwojowe IMiO PW
Laboratorium Fotoniki Instrumentalnej i Fotoniki Scalonej
Wydziałowe Centrum Badawcze FOTEH i Eastern Europe Design Hub
10
Podsumowanie
• W ramach pracy doktorskiej zaprojektowano, wytworzono i przebadano specjalizowane
fotoniczne układy scalone dla systemu odczytu danych o ultra-wysokiej przepływności.
• Zastosowano innowacyjną, eksperymentalną technologię generyczną fosforku indu.
• Badania eksperymentalne i testy opracowanych i wytworzonych układów w pełni potwierdziły
postawioną tezę rozprawy.
• Prace badawczo-rozwojowe nad zastosowaniem innowacyjnych układów ASPIC w telekomunikacji
i medycynie są kontynuowane w Instytucie Mikroelektroniki i Optoelektroniki PW (IMiO PW).
• IMiO PW prowadzi współpracę z wiodącymi ośrodkami europejskimi i partnerami przemysłowymi
przyczyniając się do rozwoju generycznej technologii fosforku indu.
• Eastern Europe Design Hub (zlokalizowany w IMiO PW) jest obecnie jedynym ośrodkiem
projektowania i charakteryzacji układów fotoniki scalonej w Europie Środkowo-Wschodniej.
11
Dziękuję za uwagę!