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La fiabilité des circuits intégrés photoniques (PIC) est cruciale pour assurer la performance et la durabilité des composants optiques de prochaine génération. Pour assurer la fiabilité des PIC, il est important d'effectuer des tests souples, exacts et rapides qui peuvent identifier rapidement les problèmes et les défauts.
La technologie des circuits photoniques intégrés (PIC) est largement reconnue dans le domaine des télécommunications pour son rôle dans la stimulation du développement des réseaux à haut débit et de la 5G. Cela est en grande partie dû à la conception de composants passifs et d'émetteurs-récepteurs plus petits, plus rapides, moins coûteux et plus écologiques que leurs homologues en optique de volume. En outre, les circuits photoniques intégrés sont de plus en plus adoptés dans d'autres secteurs, tels que les laboratoires sur puce, la technologie lidar ou de radar optique et l'informatique quantique, à la fois pour la recherche et les applications commerciales.
EXFO a établi des partenariats solides avec des fournisseurs importants en participant à des consortiums mondiaux tels que AIM Photonics, EPIC et maintenant LUX Photonics. Grâce à ces collaborations, EXFO peut fournir des solutions intégrées pour les tests de circuits photoniques intégrés.
La photonique intégrée connaissant une croissance rapide et les défis qui en découlent, il peut être difficile de suivre les exigences émergentes en matière de tests optiques et de s'équiper en conséquence pour tester efficacement les composants optiques actifs (qui émettent de la lumière) ou passifs (qui guident la lumière) dans les laboratoires de photonique. Si vous vous demandez quelles sont les capacités d'essai spectral à rechercher, EXFO offre des solutions adaptées pour répondre à ces défis et pour être prêt pour les exigences futures de l'industrie.
Tester les composants actifs tels que les lasers et les amplificateurs présents sur les circuits photoniques intégrés peut être assez simple.
Pour cela, il est possible d'utiliser un analyseur de spectre optique qui permet de réaliser des tests en connectant la source lumineuse ou la sortie laser à l'analyseur optique. Il est ainsi possible d'obtenir le signal spectral des sources, comme l'illustre le schéma ci-dessous.
Tests de composants actifs avec un analyseur de spectre optique
Les analyseurs de spectre optique de pointe, tels que le modèle OSA20, présentent plusieurs avantages. Ils sont très rapides, avec la capacité d'effectuer jusqu'à cinq balayages par seconde à des vitesses allant jusqu'à 2 000 Nm/s, ce qui permet un alignement en temps réel des composants. De plus, leur résolution élevée permet de mesurer des paramètres clés tels que le rapport signal sur bruit optique (OSNR pour optical signal-to-noise ratio) et le taux de suppression des modes latéraux (SMSR pour side-mode suppression ratio).
Tester les composants passifs basés sur les circuits photoniques intégrés est encore plus difficile en raison de la complexité de certains composants, tels que les réseaux sélectifs planaires (AWG ou arrayed waveguide grating), qui possèdent un grand nombre de ports, ou de la quantité de composants à tester sur un seul dé. Une solution de test de composants implique l'utilisation d'une plateforme de détection multiport combinée à un laser accordable en fréquence pour mesurer les pertes optiques d'insertion, l'atténuation de la réflexion et les pertes de polarisation sur l'ensemble de la plage spectrale du laser. Cette méthode permet de produire rapidement un spectre optique à haute résolution de longueurs d'onde, généralement au niveau du picomètre.
Le CTP10 est une plateforme de test de composants modulaire qui permet de caractériser les propriétés spectrales des dispositifs à nombre de ports élevé en un seul balayage avec une résolution de l'ordre du picomètre et une plage dynamique de 70 dB, même lors de l'utilisation du laser T100S-HP à une vitesse de 100 Nm/s. Cette plateforme fonctionne dans une plage allant de 1 240 à 1 680 Nm et convient à une large gamme d'applications telles que les télécommunications, la détection et les lidars. Grâce à ses composants électroniques et son processeur interne, le transfert de données est facile et rapide. Le CTP10 peut être contrôlé à distance à l'aide de commandes SCPI, ce qui facilite son intégration dans une configuration automatisée de test de circuits photoniques intégrés pour augmenter le débit de tests et réduire leur durée.
Mesure de la perte d’insertion par balayage d’un résonateur en anneau réalisée à l’aide de la plateforme de test CTP10
Une solution de test plus compacte est disponible pour caractériser les composants des circuits photoniques intégrés avec un nombre limité de sorties. La plateforme CT440 offre une précision de longueur d'onde et une couverture spectrale équivalentes à celles de la plateforme CTP10. Elle peut également mesurer la perte d'insertion et la perte dépendante de la polarisation des composants.
Les émetteurs-récepteurs sont soumis à une pression croissante en matière de bande passante, ce qui conduit à l'utilisation de la technologie des circuits photoniques intégrés. Cette technologie est mise en œuvre pour répondre aux exigences de performances en constante évolution et aux pressions sur les coûts qui pèsent sur les centres de données et les applications 5G.
Grâce à un système de test de tranches de circuits photoniques intégrés, la lumière peut être couplée à l'entrée et à la sortie de chaque puce à l'aide d'un équipement spécialisé de fibre optique et d'un logiciel d'alignement de haute précision. Il est même possible de combiner simultanément plusieurs composants à l'aide d'un réseau de fibres. L'alignement de haute précision et la vitesse permettent une optimisation rapide de l'accouplement en seulement une fraction de seconde.
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