Dans un nouvel article publié dans Light :Science &Applications , une équipe dirigée par le professeur Sai Tak Chu du Département de physique de l'Université de la ville de Hong Kong, Hong Kong, Chine, et le Dr Brent E. Little de QXP Technologies Inc., Xi'an, Chine, ainsi que leurs collaborateurs, ont a démontré un ROADM optique incolore intégré à faible perte et indépendant de la polarisation.

Le commutateur optique 32 x 4 est conçu pour acheminer l'une des 32 entrées vers les ports express ou déposer n'importe quel canal de 32 entrées vers les 4 ports d'abandon cibles ou ajouter l'un des 4 ports à l'un des 32 canaux express.

À 1 550 nm, la perte fibre à fibre pour chaque canal express est inférieure à 2 dB et sur les bandes C et L, inférieure à 3 dB. Pour chaque canal d'entrée des 4 canaux d'ajout/d'extraction à 1 550 nm, la perte est inférieure à 3,5 dB et inférieure à 5 dB sur les bandes C et L. Les PDL de tous les canaux express et d'entrée des 4 canaux d'extraction/ajout sont inférieurs à 0,3 dB sur la bande C, et la diaphonie est inférieure à -50 dB pour les bandes C et L.

Le ROADM est basé sur la plate-forme de verre de silice dopé à indice élevé (HDSG) de QXP Technologies Inc., présentant un contraste d'indice de guide d'ondes réglable de 10 % à 20 %, ce qui est inférieur à celui des guides d'ondes Si et SiN mais supérieur au faible guides d'ondes en silice à contraste d'indice. Il établit un équilibre entre la perte de couplage de fibre, la perte de propagation et le PDL, tout en maintenant une densité d'intégration élevée.

Avec l'aide de convertisseurs de taille de spot intégrés de manière monolithique, la perte de couplage d'une fibre monomode standard (SMF) avec un diamètre de champ de mode de 10,4 mm dans des guides d'ondes avec des champs de mode de 2 mm sur 2 mm est inférieure à 0,4 dB/facette, et Le PDL est inférieur à 0,07 dB sur les bandes C et L. Ces attributs de faible perte et de faible PDL rendent la plateforme prometteuse pour l'intégration de dispositifs de commutation.

Le commutateur comprend 188 éléments de commutation de type MZI. Les pertes fibre à fibre mesurées sur les canaux express et drop du dispositif entièrement optique et électronique sont comprises entre 3 dB et 5 dB pour 32 canaux, respectivement, dans les bandes C et L. Le PDL de l'appareil est inférieur à 0,3 dB dans la bande C. Trente-deux atténuateurs optiques variables (VOA) sont également intégrés, et le PDL est inférieur à 1 dB dans la bande C avec une atténuation VOA de 10 dB.

Les chercheurs ont résumé le principe de conception de leur ROADM :

"La matrice de commutation comprend également un total de 618 croisements de guide d'ondes qui peuvent contribuer à la fois à l'IL et à la diaphonie. Pour limiter la quantité de perte et de diaphonie introduite par les croisements, les guides d'ondes sont répartis sur deux couches verticales pour permettre aux guides d'ondes se croiser.

"Grâce à cette approche, nous sommes en mesure de réduire la diaphonie à moins de -50 dB pour les canaux express et de -40 dB pour les canaux d'ajout/suppression."

Ils ont ajouté :"Pour s'adapter à la conception tridimensionnelle, la conception comprend également 88 vias optiques supplémentaires et 44 ponts optiques pour connecter les guides d'ondes entre les couches.

"Le commutateur optique est un élément fondamental du circuit optique. Le commutateur présenté à faible perte et indépendant de la polarisation peut bénéficier au développement de circuits intégrés photoniques programmables dans des applications telles que les réseaux neuronaux optiques et la photonique quantique intégrée."