Laser de cavidade externa em fotônica em silício com faixa de sintonia ultra larga para aplicações em sistemas DWDM

• Processo: 14/21731-6
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2016
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2018
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica - Telecomunicações
• Pesquisador responsável: Wilson de Carvalho Junior
• Beneficiário: Wilson de Carvalho Junior
• Empresa: BrPhotonics Produtos Optoeletrônicos Ltda
• Pesquisadores associados: Alexandre Passos Freitas
• Assunto(s): Microeletrônica Fotônica Óptica e fotônica Dispositivos ópticos Lasers semicondutores Desenvolvimento de tecnologia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Dwdm | Fotonica | laser semicondutor | Laser sintonizável | Microeletrônica | Telecomunicações | Comunicações Ópticas

Resumo

Este projeto está focado em pesquisar e desenvolver tecnologias que permitam a fabricação de lasers sintonizáveis, com banda de sintonia ultralarga e emissão nas bandas C e L, em fotônica integrada em silício, para aplicação em sistemas WDM. O laser deverá ter uma largura de linha menor do que 500 kHz, potência óptica maior que 10 mW, sintonia de 80 nm, estrutura compacta e baixo consumo de energia. A técnica de integração híbrida será utilizada nos lasers a partir do acoplamento de dois chips de ganho a um de circuito fotônico em silício (CFS). O acoplamento será realizado lateralmente e será otimizado para uma maior eficiência do dispositivo. Como os chips de ganho disponíveis no mercado possuem 40 nm de banda serão utilizados dois deles, um para a banda C e um para a L. O chip CFS será constituído de dois acopladores, uma seção de multiplexagem (mux) para o acoplamento das duas bandas em um único guia, uma cavidade sintonizável e um espelho de saída. No desenvolvimento do laser serão utilizadas quatro etapas de execução: projeto dos componentes, fabricação do chip, integração e caracterização. A etapa de projeto consistirá na análise e simulação de cada um dos componentes do CFS, desde o acoplamento óptico até a simulação térmica da sintonia do filtro. Na etapa de fabricação ocorrerá a contratação de uma foundry externa, a ser definida posteriormente, e a confecção externa do CFS. A etapa de integração consistirá na montagem e acoplamento entre os chips de ganho e o CFS. Finalmente, na etapa de caracterização serão realizadas as medições de cada um dos componentes dos chips de ganho, do CFS e do laser e o processamento destas para o uso como realimentação do projeto do dispositivo nas rodadas seguintes. Trabalhos posteriores de encapsulamento permitirão, à BrPhotonics, o lançamento no mercado de produtos inovadores para redes WDM de longa distância. Além do desenvolvimento de transmissores altamente integrados que incluem a cavidade laser e o modulador eletro-óptico no mesmo circuito, agregando valor ao produto. A contribuição deste projeto vem de seu foco no estado da arte, visando a capacitação de recursos humanos, o desenvolvimento de tecnologias originais e inovadoras e o consequente aumento de competitividade da indústria nacional. (AU)