Flexible multimode polymer waveguides for high-speed short-reach communication links
Flexible multimode polymer waveguides for high-speed short-reach communication links
复制标题
用于高速短距离通信链路的柔性多模聚合物波导
DOI：
10.1117/12.2289737
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发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Bamiedakis N
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Bamiedakis N
多模聚合物波导在高速短距离通信链路中的应用引起了人们的极大兴趣，因为它们可以使用电子行业的传统方法经济高效地集成到标准PCB上，并提供低损耗(在850 nm时为0.04分贝/厘米)和高带宽(30 GHz×m)的互连。在柔性衬底上形成这种波导可以进一步提供灵活的低重量、低厚度的互连，并在高速短距离光链路的实现中提供额外的自由度。这些特性使这些柔性波导特别适合用于低成本的可拆卸芯片到芯片链路，以及在重量和形状一致性变得重要的环境中使用，例如在汽车和飞机中。然而，由于模式损耗和模式耦合，这些波导的高度多模特性对它们在严重弯曲下的性能提出了重要的问题。为此，我们研究了这种波导在不同发射条件下的面外弯曲和面内扭转情况下的损耗、串扰和带宽性能，并在1米长的螺旋柔性波导上进行了40 Gb/S弯曲条件下的数据传输测试。在弯曲的情况下，获得了良好的光传输特性，同时表现出了稳健的损耗、串扰和带宽性能。在半径为4 mm、180°弯曲的1m长螺旋波导上，实现了40 Gb/S的无误码(BER<；10-12)数据传输。所获得的结果显示了该技术优异的光学和机械性能，并突出了其在真实系统中的使用潜力。
Multimode polymer waveguides have attracted great interest for use in high-speed short-reach communication links as they can be cost-effectively integrated onto standard PCBs using conventional methods of the electronics industry and provide low loss (<0.04 dB/cm at 850 nm) and high bandwidth (>30 GHz×m) interconnection. The formation of such waveguides on flexible substrates can further provide flexible low-weight low-thickness interconnects and offer additional freedom in the implementation of high-speed short-reach optical links. These attributes make these flexible waveguides particularly attractive for use in low-cost detachable chip-to-chip links and in environments where weight and shape conformity become important, such as in cars and aircraft. However, the highly-multimoded nature of these waveguides raises important questions about their performance under severe flex due to mode loss and mode coupling. In this work therefore, we investigate the loss, crosstalk and bandwidth performance of such waveguides under out-of plane bending and in-plane twisting under different launch conditions and carry out data transmission tests at 40 Gb/s on a 1 m long spiral flexible waveguide under flexure. Excellent optical transmission characteristics are obtained while robust loss, crosstalk and bandwidth performance are demonstrated under flexure. Error-free (BER<10-12) 40 Gb/s data transmission is achieved over the 1 m long spiral waveguide for a 180° bend with a 4 mm radius. The obtained results demonstrate the excellent optical and mechanical properties of this technology and highlight its potential for use in real-world systems.
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通讯作者：
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Bamiedakis N
通讯作者：
Bamiedakis N