Miniaturization ak entegrasyon segondè vin yon pwopozisyon kle nan devlopman lazè

Yo nan lòd yo reyalize objektif la nan pwochen jenerasyon aparèy branche aderan, pwochen jenerasyon lazè reglabl dwe rive nan yon nivo tout nouvo nan entegrasyon optoelectronic.
Li se vo anyen ke miniaturization ak entegrasyon nan lazè se pa sèlman yon defi gwosè, men pi enpòtan, ki jan yo amelyore efikasite nan pouvwa nan lazè sa yo. Men kèk nan benefis ti lazè yo ofri an tèm de efikasite enèji amelyore:
Premyèman, ti lazè gen pi ba vòltaj opere ak kondisyon aktyèl yo. Sa a se paske konsepsyon lazè trè entegre souvan itilize pwosesis avanse ak materyèl ki pèmèt pou pi ba vòltaj papòt ak kouran pase lazè tradisyonèl gwo.
Dezyèmman, konsepsyon kontra enfòmèl ant kontribye nan amelyore dissipation chalè. Nan ti lazè, distans limyè a vwayaje nan chip lazè a pi kout, sa ki ede minimize pèt limyè ak pwoblèm dissipation chalè.
Anplis de sa, lazè trè entegre ka diminye pèt kouple. Nan fotonik, kouple ki genyen ant optik espas lib ak chip la te toujou yon defi teknik. Lè yo entegre plizyè fonksyon sou yon sèl chip, nouvo lazè yo kapab evite kouple sa a ak pèt ki asosye li yo.
Entegrasyon fotonik esansyèl pou diminye gwosè ak konsomasyon pouvwa. Kòm pi plis ak plis eleman yo entegre sou yon sèl chip, pèt yo piti piti redwi ak efikasite nan transceiver optik la ogmante kòmsadwa.
Siksè ak defi nan Teknoloji Entegrasyon Lazè
Teknoloji entegrasyon lazè reglabl te avanse anpil nan dekad ki sot pase a, lajman satisfè bezwen peze mache a pou pi piti gwosè ak pi wo entegrasyon.
An 2011, lazè reglabl te swiv direktiv yo nan Akò Multi-Sous (MSA) pou Entegrasyon nan Asanble Lazè Tunable (ITLA), okòmansman demontre potansyèl entegrasyon yo.
Nan 2015, lazè reglabl yo te plis miniaturized ak pote nan mache nan fòm lan nan kontra enfòmèl ant mikwo-ITLAs ki se sèlman 22% nan gwosè a nan pakè ITLA orijinal la, siyifikativman diminye gwosè aparèy la.
Nan 2019, gwosè a pi lwen redwi ak avènement nano ITLA a, yon modil ki se sèlman 39% nan mikwo ITLA a, ki reflete kontinwite a ak pwogrè konstan nan devlopman teknoloji.

Figi 1: Evolisyon optik aderan faktè fòm lazè reglabl 2011-2021
Malgre pwogrè enpresyonan sa yo, teknoloji entegrasyon lazè toujou ap fè fas a plis defi entegrasyon, espesyalman nan espas aksè aderan 100G ZR, kote gen yon demann k ap grandi pou aparèy branche QSFP28.
QSFP28 modil pluggable ofri pi ba konsomasyon pouvwa ak yon anprint ki pi piti pase modil QSFP-DD, kidonk yo pa ta dwe itilize lazè yo menm jan ak modil QSFP-DD. Ki sa yo bezwen - solisyon lazè dedye ak yon anprint ki pi piti ak pi ba konsomasyon pouvwa.

Figi 2: Konparezon QSFP-DD ak QSFP-28 fòm faktè pou aplikasyon 100G
Yo nan lòd yo reyalize objektif sa a, devlopman nan lazè monolitik vin kritik.
Idealman, tankou yon lazè ta kapab entegre tout fonksyon lazè kle, ki gen ladan benefis, kavite lazè, ak kazye longèdonn, sou menm chip la, sa ki lakòz yon ogmantasyon siyifikatif nan entegrasyon, yon rediksyon nan gwosè, ak yon rediksyon nan konsomasyon pouvwa. Reyalizasyon teknoloji sa a pral mete yon fondasyon solid pou devlopman pwochen jenerasyon aparèy kominikasyon optik.
Pwomosyon plis rediksyon gwosè nan lazè reglabl
Nan tan kap vini an, yo nan lòd yo diminye plis gwosè a nan lazè tunable, li pral nesesè yo reyalize yon wo degre de entegrasyon nan eleman entèn yo.
Pou egzanp, chak lazè reglabl depann sou yon asanble kazye longèdonn asire estabilite nan pwodiksyon lazè a anba divès kondisyon anviwònman tankou tanperati.
Entegre asanble a kazye longèdonn dirèkteman sou chip lazè a, olye ke atravè koneksyon ekstèn, siyifikativman diminye anprint espas ak konsomasyon enèji nan pake lazè a.
EFFECT Photonics, lidè Olandè nan teknoloji entegrasyon optik, te vini ak yon solisyon inovatè: yo te devlope yon solisyon yon sèl-chip konpatib ak yon pakèt lazè reglabl, ki entegre tout fonksyon, ki gen ladan kazye a longèdonn, sou yon sèl chip. . Konfigirasyon sa a se ideyal pou diminye konsomasyon pouvwa ak kondwi pwodiksyon an mas.
Lè w entegre tout fonksyon lazè reglabl sou yon sèl chip, EFFECT Photonics te devlope avèk siksè nouvo modil pico-ITLA (pITLA), ki pral pi piti ITLA pou aplikasyon aderan atravè lemond.
pITLA a se yon pwodwi pi devan pou entegrasyon lazè reglabl ki gen ladan tout fonksyon lazè nan yon pake ki se sèlman 20% nan gwosè yon modil nanoITLA. Li se sèlman 20% nan gwosè a nan yon modil nanoITLA. Jan yo montre nan Figi 6, pITLA a parèt trè piti menm lè yo konpare ak yon alimèt estanda.

Figi 3: Evolisyon nan optik aderan ITLA modil fòm faktè ak rediksyon gwosè, 2011-2023

Enpak lazè entegre miniaturize ale pi lwen pase avantaj gwosè a; li se egalman kritik pou amelyore efikasite pouvwa. Plis konsepsyon lazè kontra enfòmèl ant ka opere souvan nan pi ba vòltaj ak kouran, ki ede amelyore pèfòmans tèmik ak minimize pèt kouple.
Ak entegrasyon fotonik se yon faktè kle nan reyalize pwogrè pèfòmans sa yo - lè yo konbine plizyè fonksyon sou yon sèl chip, efikasite ka maksimize.
Aparèy ki konekte ak konpak ak enèji efikas QSFP28-gwosè koyeran ak lazè miniaturize reglabl ki akonpaye yo gen gwo demann pandan n ap avanse itilizasyon teknoloji aderan 100G nan rezo aksè. Modil pITLA ki soti nan EFFECT Photonics se yon etap enpòtan nan pwosesis entegrasyon ak miniaturizasyon sa a.
Nan sèlman 20% nan gwosè a nan yon modil nanoITLA, pITLA a pa sèlman satisfè atant endistri a pou pi piti gwosè, men tou, demontre pouswit la kontinye ak kondwi reyalize kontra enfòmèl ant, efikas ak évolutive lazer reglabl nan kwen an nan rezo optik.