PLC光无源器件技术的近况分析
平面光波导PLC是英文Planar Lightwave Circuit的缩写 ，是平面光波导技术。早在几年前 ，平面光波导技术就可能使光子在晶圆中传输 ，并已在WDM系统中宽泛利用 ，重要是阵列波导光栅(AWG)复用/解复用？。近日 ，河南仕佳光子科技有限公司安俊明博士颁发了《PLC光无源器件的近况及瞻望》 ，针对PLC光无源器件的技术近况作了论述。
PLC光无源器件技术的第一类
第一类是波分复用器-平面光波导器件 ，其中又分为刻蚀衍射光栅EDG、微环谐振器解复用器、阵列波导光栅AWG和光子晶体解复用器这几大类。
安博士还介绍了AWG的工作道理 ，其中AWG芯片是主干网、数据中心、光互连的关键芯片。分歧资料系的AWG机能参数也分歧 ，其中二氧化硅波导的折射率差为0.75% ，波导尺寸为6 mm′6mm ，弯曲半径为5mm ，40通路芯片尺寸为45mm′20mm ，最大的利益是 ，单独使用的损耗低;SOI波导的折射率差为40% ，波导尺寸为500nm′200nm ，弯曲半径为5mm;16通路芯片尺寸为580mm′170mm ，属于集成使用 ，亚微米加工 ，因而耦合难度大;InGaAsP/InP波导的尺寸为2.5 m m′0.5mm ，弯曲半径为500mm ，属于集成使用 ，损耗稍高 ，但是价值贵。
硅基二氧化硅AWG必要克服三大难点：均匀的资料成长、相位节造以削减串扰及退火应力赔偿 ，其最大通路数高达512通路。
Si纳米线波导AWG的波导尺寸在300nm-500nm ，Ghent大学造备出了8通路、400GHz硅纳米线AWG ，尺寸仅为200mm′350mm ，器件插损仅-1.1dB ，串扰为-25dB。
硅纳米线AWG关键工艺在于电子束曝光或深紫表曝光和ICP干法刻蚀 ，必要克服三大难点：EB光刻密集纳米线波导均匀性、EB写场拼结问题(断开或错位) 及EB光刻、ICP刻蚀侧壁光滑性。
64通路、50GHz InP AWG的禁带为1.05 mm ，GaInAsP为0.5 mm厚 ，上面覆盖1.5 mm厚的InP。深脊型波导宽度为2.55 mm ，刻蚀深度为4.5 mm。NTT选取深脊型结构 ，实显飓振无关 ，其尺寸为3.6mm′7.0mm;输入/输出波导展宽为4 mm;输出波导距离为25 mm;阵列波导弯曲半径为500 mm;输入/输出波导弯曲半径为250 mm;插损在14.4-16.4dB间 ，串扰幼于-20dB。
PLC光无源器件技术的第二类
第二类为PLC光分路器 ，属于光纤到户的主题光子器件。PLC平面波导型光分路器选取高度集成的造备技术 ，分路数最多达128路 ，选取光刻、成长和干法刻蚀工艺 ，在石英衬底上形成安葬光波导 ，实现光功率分配 ，是光分路器出产的最佳技术。目前把握这种技术的公司 ，国表有NTT、AiDi、Hitachi Cable、Wooriro、PPI、Fi-Ra ，Neon、Corecross、QNIX、Enablence ；褂幸恢盅∪〔ＡЩ胱踊セ辉毂讣际 ，该技术的工艺单一、设备投资少 ，国表有法国的Teem Photonics公司和以色列ColorChip公司 ，国内曾有报路浙江大学也把握了该技术。
目前 ，PLC光分路器晶圆造备工艺流程分6大步骤共19个工序。顺次为：芯区成长-退火、成长硬掩膜、光刻(涂胶、前烘、曝光、显影、后烘)、刻蚀硬掩膜、去光刻胶、刻蚀芯区、去硬掩膜、洗濯、成长上包层、退火(沉复屡次)。
PLC光无源器件技术的第三类
第三种类型为无源与有源职能器件混合集成 ，有AWG与可调谐衰减器(VOA)集成、AWG与热光开关集成的光高低路器(OADM)这两种集成方式。
二氧化硅平台混合集成有LD倒装和PD侧面贴装两种方式。而封装？-片上倒装结构属于SOI平台混合集成 ，有LD倒装和PD表表贴装两路工序 ，比二氧化硅平台少一个工序。
混合集成工艺-LD倒装焊选取两侧台阶象征的方式 ，SOI平台混合集成LD倒装
混合集成工艺-PD表表贴装 ，选取面探测器 ，NTT以前用波导型探测器。相比力两种探测器 ，面探测器对准容差大 ，简化了工艺。
PLC光无源器件技术的第四类
第四种类型为SOI纳米线AWG与Ge探测器单片集成 ，属于硅基器件混合、单片集成。
PLC光无源器件技术的第五类
第五种类型为InP基单片集成(PIC) ，其中Infinera公司是全球PIC集成芯片代表。InP基单片集成Key Innovation PIC是技术上的创新 ，属于有源光子的集成 ，拥有空间幼、能耗低、靠得住性高的特点 ，可能实现数字带宽 ，带来部署和治理的矫捷性。
目前光子集成实现了传送IP化 ，单蚀刻 ，大规模InP光子集成、每芯片100Gb/s WDM系统容量、一对PIC集成了62个分离Tx&Rx
Infinera InP基集成实现了光纤耦合次数削减30倍 ，空间占用削减3倍 ，并且功率亏损削减50% ，相对而言 ，优势显著。
目前 ，国内光通讯产业链在系统集成这一环节实力雄厚 ，其中华为、中兴、峰火均已跃居世界前列。但是不成否定的是 ，我国在上游芯片这一块的技术比力弱 ，只有低端有源能够自产 ，高端芯片全数依赖进口。国内涵？檎庖换方诘氖盗λ闶潜攘η ，以光迅昂纳等为代表 ，总体而方属于经组装为主的封装大国。多所周知 ，光通讯产业链的基础在于芯片 ，只有把握了高端芯片集成技术 ，整个产业链才得以很好的延长下去。