Волноводные системы Росэлектроники способны заменить проводники в микросхемах

Ученые холдинга «Росэлектроника» госкорпорации «Ростех» разработали технологию межкомпонентной оптической связи на основе многослойных полимерных волноводных систем (МПВС), обладающих значительными преимуществами по сравнению с металлическими проводниками как по скорости передачи данных (более 5 Гбит/с), так и по помехоустойчивости.

При этом МПВС, созданные московским ЦНИТИ «Техномаш», допускают применение не только в высокоплотных радиоэлектронных модулях монолитного исполнения, но и в печатных платах на основе современных материалов. Волноводные системы обладают широкими возможностями использования — в частности, в радиолокационных комплексах, приборах авионики, системах наведения высокоточного оружия, высокопроизводительных компьютерах, а также, например, в автомобилях для обеспечения бесперебойной работы бортовой управляющей и контролирующей электроники.

Основой МПВС является симметричный планарный волновод, позволяющий канализировать электромагнитную энергию оптического диапазона. При этом самосогласованное (незатухающее) в продольном направлении распределение электрического или магнитного полей по волноводному каналу возможно только для определенных значений углов распространения излучения и соответствующих им эффективных показателей преломления.

Стабильность оптической плотности, показателей преломления, уровня затухания оптического сигнала, скорости передачи информации по одному волноводному каналу МПВС обеспечивается за счет выбора материалов, сохраняющих оптические свойства в широком диапазоне допустимых внешних воздействий, таких как температура, влажность, механическое воздействие, давление, воздействие ультрафиолета и т. д.

В настоящее время рассматривается вопрос об организации производства МПВС.

Основные характеристики разработанной МПВС:

• диапазон длин волн сигнала, распространяемого в полимерном волноводе: 0,4–1,6 мкм;
• общее количество волноводов для приема/передачи: не менее 8;
• количество слоев волноводов: не менее 2;
• диапазон длин волноводов: 1–10 см;
• затухание оптического сигнала: не более 0,2 дБ/см;
• скорость передачи информации: не менее 5 Гбит/с;
• толщины полимерных слоев: 30–250 мкм;
• диапазон значений показателя преломления сформированных полимерных слоев: 1,33–1,55, при разности показателей преломления центрального и граничного слоев не более 0,2.