Multi-functional Integrated Optical Chip

Multi-functional Integrated Optical Chip

Catégorie : Etiquette :

Les MIOC (Multi‑Functional Integrated Optical Chips) regroupent, dans un seul composant LiNbO₃, un polariseur, un coupleur en Y et deux modulateurs de phase électro‑optiques, permettant la gestion complète d’un chemin optique fibré. Conçus pour les environnements critiques tels que les interféromètres, gyroscopes à fibre optique (FOG), capteurs de courant optiques (FOCS) et autres systèmes photoniques sensibles, ils garantissent une stabilité exceptionnelle, une dérive minimale et une modulation de phase précise.

Les MIOC sont disponibles principalement autour de 1310 nm et 1550 nm, avec des performances élevées en termes de PER, Vπ, pertes d’insertion, crosstalk, et fiabilité thermique.

Présentation générale

Les MIOC combinent plusieurs fonctions optiques essentielles sur une seule puce LiNbO₃ :

  • Polarisation unique (opération en mode TE ou TM)
  • Couplage Y‑junction équilibré
  • Double modulateur de phase électro‑optique intégré
  • Interfaces fibre PM
  • Tension de demi‑onde faible pour pilotage efficace
  • Stabilité à large plage thermique
  • Très faible dérive de biais (indispensable pour les FOG)

Ils sont construits via des procédés PE (Proton Exchange) ou APE, assurant une perte d’insertion faible, une résistance élevée aux perturbations thermiques, et une excellente extinction de polarisation (> 60 dB).

Caractéristiques principales

  • Architecture intégrée LiNbO₃ : polariseur + coupleur Y + modulateurs de phase
  • PER extrêmement élevé : > 60 dB (pour minimiser la dérive du biais FOG)
  • Faible Vπ : typ. 3.5–4 V selon la longueur d’onde
  • Faible insertion loss : 2.8–4 dB
  • Crosstalk faible : −20 à −30 dB
  • Large bande thermique : −45 °C à +70 °C
  • Modulation EO jusqu’à 300 MHz (typ.)
  • Version miniaturisée disponible (Mini‑MIOC)
  • Versions packagées / submount / bare chip selon intégration

Tableau des spécifications des MIOC

Paramètre Valeur typique / observée
Longueurs d’onde 1310 nm ± 20 nm, 1550 nm ± 10/20 nm
Insertion loss 2.8 – 4 dB
Polarization Extinction Ratio (PER) > 60 dB (FOG‑grade)
Vπ (half‑wave voltage) 3.5 – 4 V typ.
Split ratio 48/52 – 52/48
Crosstalk −20 à −30 dB
Back reflection (ORL) ≤ −55 dB
Modulation bandwidth ~300 MHz
Max optical power Jusqu’à 200 mW
Operating temperature −45 °C à +70 °C

Applications

  • Gyroscopes à fibre optique (FOG) : composant central pour navigation inertielle
  • FOCS (Fiber Optic Current Sensors)
  • Hydrophones optiques & capteurs interférométriques
  • Systèmes de détection de phase / OCT
  • Applications spatiales (qualification spatiale confirmée)

Document technique:

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