eng
Просмотры: 1974
06.09.2023
Каждая технология имеет свои уникальные сильные и слабые стороны. Преимущества, которые дает фотоника, включают быстродействие, уменьшенные размеры, потенциальное снижение стоимости конечного продукта, решение проблем энергопотребления. Использование фотонных комплектующих в традиционных устройствах связи, телекоммуникаций, детектирования и распознавания объектов имеет огромные перспективы.
{img center 1}
На секции «Технологии оптоэлектроники и фотоники», которая дебютировала на прошлом форуме «Микроэлектроника 2022», были подняты вопросы, касающиеся как классической оптоэлектроники, так и волоконной оптики, лазерных технологий, интегральной фотоники, фотонных интегральных схем и др. Секция стала новой площадкой для общения специалистов, ученых и производственников. Задач великое множество, их решений еще больше. Мало найдется специалистов, эрудированных во всем спектре применений фотонных технологий и микроэлектронных технологий создания фотонных структур. Ведь секция включает в себя такие области, как полупроводниковая фотоника и нанофотоника, лазерные производственные технологии, оптические материалы и компоненты фотоники, волоконные световоды и волоконно-оптические компоненты, оптико-электронные информационные системы, метрологическое обеспечение фотоники.
Поэтому организаторы Научной конференции решили разделить работу секции №12 «Технологии оптоэлектроники и фотоники» на две подсекции: «Технологии оптоэлектроники» и «Интегральная фотоника, волоконные и лазерные технологии».
Подсекция «Технологии оптоэлектроники» соберет практиков и исследователей, занимающихся созданием систем детектирования на основе классической оптоэлектроники, микрокриогенной техникой, техникой тепловидения. Доклады этой секции и планируемые дискуссии должны охватить темы техники ночного видения, новых фоточувствительных и оптических материалов и структур, оптических явлений в структурах на основе наночастиц, особенностей применения сложных полупроводниковых гетероструктур.
Другая подсекция «Интегральная фотоника, волоконные и лазерные технологии» будет посвящена вопросам бурно развивающихся новых областей фотоники – фотонным интегральным схемам, квантово-каскадным лазерам, волоконной связи.
У технологий создания оптоэлектронных датчиков для систем визуализации свои задачи и решения. Известно, что недостаточное разрешение современных отечественных фотоприемных устройств ИК-диапазона ограничивает дальность обнаружения и соответственно распознавания образов. Но есть новые решения повышения чувствительности фотоприемных устройств в ИК-диапазоне, например, путем создания периодических сквозных отверстий в кремниевом слое, размещенном поверх изолирующей подложки. Увеличение поглощения ИК-излучения боковыми стенками отверстий приводит к повышению эффективности оптико-электронных систем технического зрения, увеличению дальности обнаружения и распознавания. Как технологи смогут обеспечить такую конструкцию, можно будет обсудить во время дискуссии на подсекции «Технологии оптоэлектроники».
Другим решением повышения чувствительности болометра является установка в его конструкции за панелью приемной матрицы отражающего зеркала, задача которого в повторном направлении на полупроводниковую матрицу тепловых фотонов, которые не были ею поглощены. Есть технологические задачи нанесения покрытий с высокой отражающей способностью на такие зеркала, и их обсуждение также стоит в планах работы подсекции «Технологии оптоэлектроники».
Практически тот же набор технологий подготовлен к обсуждению и на подсекции «Интегральная фотоника, волоконные и лазерные технологии». Но дизайн и конструирование в этом случае будут направлены на решение иных задач. Использование диэлектрических нанофотонных структур, которые, в отличие от металлов, не нагреваются локально, применяются для создания долгоживущих резонансов с четкой узкой спектральной шириной. Эти темы важны в производстве квантово-каскадных лазеров, перед которыми стоит задача увеличения выходной мощности для применений в портативных лазерно-информационных комплексах.
Другая тема – популярная, как «горячие пирожки», – это серийное производство фотонных интегральных схем, хотя некоторые разработки еще не вышли за пределы исследовательских лабораторий. Прекрасно, когда фотонная интегральная схема сочетает в себе источник света, волновод, модулятор и фотодиод. Монолитная кремниевая фотоника обладает превосходными пассивными характеристиками, нечувствительными к температуре модуляторами и совместимостью с комплементарными металлооксидными полупроводниками (CMOS). Такие чипы перспективны для интеграции в оптико-электронную систему. Но вот беда, отсутствие источника света препятствует развитию этой технологии, требуя применения отдельного лазерного диода. Казалось бы, фотонная интеграция на основе фосфида индия (InP) способна исправить ситуацию, имея в своем арсенале возможность создания источника света, но она ограничена низкой производительностью.
Есть иное конструкторское предложение – создать все элементы на основе нитрида галлия (GaN) на кремниевой платформе, когда все активные устройства: источник света, модулятор и фотодиод будут построены на структуре InGaN / AlGaN с несколькими квантовыми ямами (MQW). При этом созданный полупроводниковый диод будет излучать в ближнем УФ-диапазоне.
Несколько иные темы будут обсуждаться в области волоконно-оптических телекоммуникаций. Волоконно-оптическая связь широко признана как надежная система передачи данных. Однако и она сталкивается с ограничениями с точки зрения объема передаваемой информации и уязвимости от потерь мощности сигнала. Одним из ключевых изделий фотоники является трансивер – прибор, обеспечивающий прямое и обратное преобразование цифрового сигнала в оптический, а также его прием и передачу по оптическим каналам связи. Для выпуска таких устройств необходимы кристальные производства ряда компонентов и ФИС, которые сегодня в нашей стране отсутствуют, а для сборки отечественных трансиверов используются компоненты и ФИС иностранного производства. Это не соответствует современным национальным, экономическим и геополитическим амбициям Российской Федерации в современном мире, ведь тот, кто обладает технологиями производства современных компонентов для устройств обработки больших объемов данных, тот осуществляет контроль и рынков телекоммуникационного оборудования, и безопасности обмена данными.
Зарегистрируйтесь на форум «Микроэлектроника 2023», чтобы принять участие в обсуждении вопросов, получить советы специалистов, услышать мнение экспертов, анонсировать свои разработки. Ждем вас в подсекциях «Технологии оптоэлектроники» и «Интегральная фотоника, волоконные и лазерные технологии». Возможно ли принять участие в работе обеих подсекций – покажет время. Приоритеты равны!
На секции «Технологии оптоэлектроники и фотоники», которая дебютировала на прошлом форуме «Микроэлектроника 2022», были подняты вопросы, касающиеся как классической оптоэлектроники, так и волоконной оптики, лазерных технологий, интегральной фотоники, фотонных интегральных схем и др. Секция стала новой площадкой для общения специалистов, ученых и производственников. Задач великое множество, их решений еще больше. Мало найдется специалистов, эрудированных во всем спектре применений фотонных технологий и микроэлектронных технологий создания фотонных структур. Ведь секция включает в себя такие области, как полупроводниковая фотоника и нанофотоника, лазерные производственные технологии, оптические материалы и компоненты фотоники, волоконные световоды и волоконно-оптические компоненты, оптико-электронные информационные системы, метрологическое обеспечение фотоники.
Поэтому организаторы Научной конференции решили разделить работу секции №12 «Технологии оптоэлектроники и фотоники» на две подсекции: «Технологии оптоэлектроники» и «Интегральная фотоника, волоконные и лазерные технологии».
Подсекция «Технологии оптоэлектроники» соберет практиков и исследователей, занимающихся созданием систем детектирования на основе классической оптоэлектроники, микрокриогенной техникой, техникой тепловидения. Доклады этой секции и планируемые дискуссии должны охватить темы техники ночного видения, новых фоточувствительных и оптических материалов и структур, оптических явлений в структурах на основе наночастиц, особенностей применения сложных полупроводниковых гетероструктур.
Другая подсекция «Интегральная фотоника, волоконные и лазерные технологии» будет посвящена вопросам бурно развивающихся новых областей фотоники – фотонным интегральным схемам, квантово-каскадным лазерам, волоконной связи.
У технологий создания оптоэлектронных датчиков для систем визуализации свои задачи и решения. Известно, что недостаточное разрешение современных отечественных фотоприемных устройств ИК-диапазона ограничивает дальность обнаружения и соответственно распознавания образов. Но есть новые решения повышения чувствительности фотоприемных устройств в ИК-диапазоне, например, путем создания периодических сквозных отверстий в кремниевом слое, размещенном поверх изолирующей подложки. Увеличение поглощения ИК-излучения боковыми стенками отверстий приводит к повышению эффективности оптико-электронных систем технического зрения, увеличению дальности обнаружения и распознавания. Как технологи смогут обеспечить такую конструкцию, можно будет обсудить во время дискуссии на подсекции «Технологии оптоэлектроники».
Другим решением повышения чувствительности болометра является установка в его конструкции за панелью приемной матрицы отражающего зеркала, задача которого в повторном направлении на полупроводниковую матрицу тепловых фотонов, которые не были ею поглощены. Есть технологические задачи нанесения покрытий с высокой отражающей способностью на такие зеркала, и их обсуждение также стоит в планах работы подсекции «Технологии оптоэлектроники».
Практически тот же набор технологий подготовлен к обсуждению и на подсекции «Интегральная фотоника, волоконные и лазерные технологии». Но дизайн и конструирование в этом случае будут направлены на решение иных задач. Использование диэлектрических нанофотонных структур, которые, в отличие от металлов, не нагреваются локально, применяются для создания долгоживущих резонансов с четкой узкой спектральной шириной. Эти темы важны в производстве квантово-каскадных лазеров, перед которыми стоит задача увеличения выходной мощности для применений в портативных лазерно-информационных комплексах.
Другая тема – популярная, как «горячие пирожки», – это серийное производство фотонных интегральных схем, хотя некоторые разработки еще не вышли за пределы исследовательских лабораторий. Прекрасно, когда фотонная интегральная схема сочетает в себе источник света, волновод, модулятор и фотодиод. Монолитная кремниевая фотоника обладает превосходными пассивными характеристиками, нечувствительными к температуре модуляторами и совместимостью с комплементарными металлооксидными полупроводниками (CMOS). Такие чипы перспективны для интеграции в оптико-электронную систему. Но вот беда, отсутствие источника света препятствует развитию этой технологии, требуя применения отдельного лазерного диода. Казалось бы, фотонная интеграция на основе фосфида индия (InP) способна исправить ситуацию, имея в своем арсенале возможность создания источника света, но она ограничена низкой производительностью.
Есть иное конструкторское предложение – создать все элементы на основе нитрида галлия (GaN) на кремниевой платформе, когда все активные устройства: источник света, модулятор и фотодиод будут построены на структуре InGaN / AlGaN с несколькими квантовыми ямами (MQW). При этом созданный полупроводниковый диод будет излучать в ближнем УФ-диапазоне.
Несколько иные темы будут обсуждаться в области волоконно-оптических телекоммуникаций. Волоконно-оптическая связь широко признана как надежная система передачи данных. Однако и она сталкивается с ограничениями с точки зрения объема передаваемой информации и уязвимости от потерь мощности сигнала. Одним из ключевых изделий фотоники является трансивер – прибор, обеспечивающий прямое и обратное преобразование цифрового сигнала в оптический, а также его прием и передачу по оптическим каналам связи. Для выпуска таких устройств необходимы кристальные производства ряда компонентов и ФИС, которые сегодня в нашей стране отсутствуют, а для сборки отечественных трансиверов используются компоненты и ФИС иностранного производства. Это не соответствует современным национальным, экономическим и геополитическим амбициям Российской Федерации в современном мире, ведь тот, кто обладает технологиями производства современных компонентов для устройств обработки больших объемов данных, тот осуществляет контроль и рынков телекоммуникационного оборудования, и безопасности обмена данными.
Зарегистрируйтесь на форум «Микроэлектроника 2023», чтобы принять участие в обсуждении вопросов, получить советы специалистов, услышать мнение экспертов, анонсировать свои разработки. Ждем вас в подсекциях «Технологии оптоэлектроники» и «Интегральная фотоника, волоконные и лазерные технологии». Возможно ли принять участие в работе обеих подсекций – покажет время. Приоритеты равны!
Комментарии читателей
