Ученые Томского госуниверситета систем управления и радиоэлектроники в рамках госпрограммы «Приоритет 2030» разработали первый в России комплект экспериментальных образцов интегральных оптических приемников со скоростями 2.5 Гбит/с и 20 Гбит/с на основе отечественных компонентов.
Один из основных элементов, без которого невозможна высокоскоростная передача данных по оптическим линиям – оптический приемник. Однако в настоящее время фактически все современные интегральные приемники, которые используются в России – зарубежные или сделаны из зарубежных компонентов.
«Оптические приемники, которые сейчас серийно производят в нашей стране, созданы на отечественных дискретных компонентах. Они отличаются большими габаритами (десятки сантиметров), значительным энергопотреблением и скоростью примерно 1-1.5 Гбит/с, – рассказывает директор НИИ микроэлектронных систем ТУСУРа Леонид Бабак. – Мы создали два экспериментальных образца оптических приемников в корпусах размером около 1.5 × 1.5 см, способных передавать информацию со скоростями 2.5 Гбит/с (полоса частот 2.1 ГГц) и 20 Гбит/с (полоса частот 18 ГГц) полностью на отечественной компонентной базе».
Оптический приемник состоит из двух основных элементов: фотодиода, который принимает сигнал с оптоволоконного кабеля, и трансимпедансного усилителя, который усиливает электрический сигнал от фотодиода.
«Мы использовали разработанный в ТУСУРе интегральный трансимпедансный усилитель, который был изготовлен на полупроводниковой фабрике ПАО «Микрон», и фотодиод, произведенный в АО «ОКБ Планета». Сборка готового приёмника – не менее ювелирная работа, чем создание отдельных элементов, она проводится с использованием специального оборудования», - рассказывает ученый.
На данный момент собраны два оптических приемника, способных принимать информацию с разной скоростью. Измерения экспериментальных образцов подтвердили их работоспособность и заявленные характеристики. Помимо большей скорости, по сравнению с отечественными приемниками на дискретных компонентах они обладают значительно меньшими энергопотреблением, размерами и весом.
Внедрение оптических приемников, разработанных в ТУСУРе, на отечественных предприятиях позволит расширить функциональные возможности, повысить быстродействие, снизить стоимость, энергопотребление и габариты используемой в России радиоэлектронной и телекоммуникационной аппаратуры, а также выполнить импортозамещение применяемых зарубежных изделий. Также оптические приемники могут быть востребованы для создания локальных и полевых сетей, систем связи и передачи данных, бортовых сетей на кораблях, самолетах, спутниках и т. д.
