КАРТОЧКА ПРОЕКТА ОПЫТНО-КОНСТРУКТОРСКОЙ РАБОТЫ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 23-91-06310
НазваниеИсследование и разработка технологических подходов к изготовлению полупроводниковых лазерных модулей с распределенной обратной связью, унифицированных для сборки с планарными интегрально-оптическими резонансными структурами на основе кремния и нитрида кремния
Руководитель Ладугин Максим Анатольевич, Доктор физико-математических наук
Организация финансирования, регион Акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Полюс" им. М.Ф.Стельмаха" , г Москва
Конкурс №3014 - Выполнение ориентированных и прикладных научных исследований в рамках стратегических инициатив Президента Российской Федерации в научно – технологической сфере в области производства фотонных интегральных схем
Область знания, основной код классификатора 11 - Технологическое направление «Микроэлектроника»; 11-412 - Технологические процессы изготовления фотонных интегральных схем
Ключевые слова Фотонные интегральные схемы, волноводы на нитриде кремния, резонаторы, фотодетекторы, лазерные интегральные модули, микролазеры, оптическая когерентная связь.
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Ожидаемые результаты
Результаты реализации проекта в рамках технологического предложения, ориентированного на долгосрочное развитие перспективных направлений радиофотоники, будут востребованы для оптических систем приема, генерации и анализа радиочастотных сигналов. Ключевым элементом таких систем являются компактные лазерные источники, которые должны быть реализованы на интегральной волноводной платформе и с рекордными характеристиками в терминах длины когерентности и уровня шума.
Особое внимание будет уделено исследованию фундаментальных физических механизмов, обеспечивающих генерацию, стабилизацию и контроль режимов работы лазеров в гибридных конфигурациях, собранных из элементарных блоков, а также способам внедрения механизмов контроля в разработанные оптические модули. В целом, в результате научно-технологического Проекта, объединяющего усилия партнеров (НИУ “МИЭТ” и Сколтех) по двум другим проектам, будут реализованы экспериментальные макеты следующих практически важных устройств: Компактные лазерные генераторы (микролазеры) высокой когерентности, собранные из универсальных блоков в интегральном исполнении. В ближайшем будущем они будут востребованы:
- для генерации радиочастотного излучения высокой спектральной чистоты (весь ГГц диапазон);
- в системах когерентной оптической связи, в том числе, для free-space communications;
- в качестве накачки других устройств Радиофотоники, выполненных на микрочипах, а именно: компактный оптический гироскоп; оптоэлектронные генераторы сигналов в ГГц диапазоне; устройства кодирования-раскодирования сигналов; перестраиваемая линия задержки; системы мгновенного измерения радиочастоты (в т.ч. как средство электронной борьбы);
- в качестве альтернативы дорогостоящих оптических источников в анализаторах оптической рефлектометрии и системах распределенного мониторинга.
Экономическая и социальная значимость результатов проектов, выполняемых по технологическому предложению, заключается также в том, что:
- будет сформирован научно-технологический задел по направлению Радиофотоника, который в дальнейшем будет задействован при создании полного цикла серийного производства отечественных радиофотонных интегральных схем, а также систем на базе радиофотоники как гражданского, так и двойного назначения.
- будут разработаны технологические подходы к производству ключевых элементов фотонных интегральных схем, включающая пассивные компоненты (резонаторы) и активные компоненты (лазерные модули, высокочастотные фотодетекторы, оптические усилители).
- будет налажено взаимодействие научно-образовательных и промышленных организаций в сфере радиофотоники (развитие и расширение Консорциума по развитию радиофотонных технологий), которое в дальнейшем обеспечит совершенствование и внедрение разработанных технологических подходов.
- будет создан кадровый резерв как из опытных, так и из молодых специалистов и ученых, принимающих участие в научно-исследовательских и опытно-конструкторских работах в области радиофотоники и смежных направлений.
- будут определены перспективные темы фундаментальных и прикладных научных исследовательских работ для дальнейшего развития научного, технического, технологического и производственного базиса в области интегральной радиофотоники и смежных областей (фотоники в целом, СВЧ электроники, волоконной оптики).
По итогам результате реализации Проекта должны быть получены экспериментальные образцы РОС-лазеров со следующими характеристиками:
– интегральная платформа AlGaInAs/InP;
– рабочие длины волн 1.5-1.6 мкм;
– режим работы: непрерывный, одночастотный;
– максимальный ток накачки: 700 мА;
– максимальная мощность оптического излучения: 150 мВт;
– после стыковки модуля с высокодобротным оптическим волноводом: 50 мВт;
– ширина линии генерации: <300 кГц.
Должны быть разработаны эскизная конструкторская документация изготовления кристаллов РОС-лазеров, а также следующая научно¬техническая и технологическая информация:
– отчет о НИР в соответствии с ГОСТ 7.32-2017;
– отчет о патентных исследованиях в соответствии с ГОСТ Р 15.011-2022;
– эскизная документация на конструкцию гетероструктуры РОС-лазера;
– эскизная документация на конструкцию кристалла РОС-лазера;
– акт изготовления лабораторных образцов;
– методики исследования лабораторных образцов;
– протоколы исследования лабораторных образцов.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ