ООО «Коннектор Оптикс»

Производство арсенид галлиевых пластин, чипов и оптических компонентов на основе вертикально-излучающих лазеров и фотодетекторов

Действующий завод

Акционеры портфельной компании 
АО «РОСНАНО», VI Systems GmbH (Германия), ОАО Банк «УРАЛСИБ»

Технологическое направление 
Наноэлектроника и фотоника

Место размещения производства 
Санкт-Петербург

Год начала инвестирования:  2009

Общий бюджет проекта
0,78  млрд рублей
Доля РОСНАНО
0,45  млрд рублей

Производство сверхскоростных (до 40 Гбит/с) энергоэффективных оптических компонентов для сетей передачи данных, компьютерных межсоединений и устройств потребительского сегмента рынка

В основе производства указанных продуктов лежит уникальная технология роста полупроводниковых гетероструктур методом молекулярно-лучевой эпитаксии, обеспечивающая сверхнизкие внутренние оптические потери полученных эпитаксиальных пластин.

Вертикально-излучающие лазеры (VCSELs) и фото детекторы (PDs)

Вертикально-излучающие лазеры и фотодиоды, а также оптические компоненты на их основе применяются в устройствах высокоскоростной передачи данных для локальных сетей, активных оптических кабелях, суперкомпьютерах, линиях связи перспективного стандарта USB 3.0 и 4.0. Актуальность данного проекта обусловлена тем, что идет активное замещение несовершенных и малоэффективных медных линий связи более скоростными, компактными и помехоустойчивыми оптоволоконными системами.

Продукция проекта: вертикально-излучающие лазеры (VCSELs) и фото детекторы (PDs) спектрального диапазона 850 нм: эпитаксиальные пластины, чипы и корпусированные компоненты.

Основные потребители

  • Производители оптических компонентов, модулей, трансиверов, межсоединений
  • Системные интеграторы
  • Производители вычислительной техники

Конкурентные преимущества

  • Уникальный опыт и «ноу-хау» в области эпитаксиального выращивания и процессирования вертикально-излучающих лазеров
  • Скорость передачи данных на один канал в 4 раза выше, чем у основных конкурентов
  • Высокая устойчивость чипов и компонентов к высоким температурам
  • Энергоэффективность

Для изготовления эпитаксиальных гетероструктур применяется промышленная технология молекулярно-пучковой эпитаксии на подложках арсенида галлия и фосфида индия. Выращивание происходит в условиях высокого вакуума. Поток вещества-источника направляется в виде пучка молекул на подложку — мишень, где происходит осаждение вещества. Так, строго дозируя поток вещества от каждого источника, можно получать полупроводниковый материал различного состава.

Современные варианты конструкции вертикально-излучающих лазеров (VCSEL) основаны на использовании вертикальных оптических микрорезонаторов с зеркалами на основе чередующихся слоев полупроводниковых материалов различного состава (например, твердых растворов AlGaAs c различным содержанием Al). При этом в качестве активной (светоизлучающей) области, как правило, используются одна или несколько квантовых ям.

Вертикально-излучающие лазеры (ВИЛ или VCSELs)

К числу основных преимуществ VCSEL по сравнению с традиционными лазерами относятся малая угловая расходимость и симметричная диаграмма направленности выходного оптического излучения, температурная и радиационная стабильность, групповая технология изготовления и возможность тестирования приборов непосредственно на пластине. Планарная технология ВИЛ позволяет формировать интегрированные линейные массивы и двумерные матрицы с большим числом индивидуально адресуемых излучателей.

На практике для достижения высокого быстродействия необходима не только тщательная оптимизация параметров активной области, эпитаксиальной гетероструктуры в целом, а также топологии кристалла VCSEL. Технология Коннектор Оптикс позволяет реализовать VCSEL спектрального диапазона 850 нм с рекордным быстродействием — до 40 Гбит/c в режиме прямой токовой модуляции.

На сегодняшний день VCSEL, обеспечивающие скорость передачи данных 10 Гб/с, производятся всего несколькими ведущими компаниями, преимущественно для реализации собственных передатчиков. В тоже время, согласно утвержденным планам развития стандарта Infiniband, в кабелях следующего поколения скорость передачи данных должна составлять 26 Гбит/с. Кроме того, новый интерфейс USB 3.0 будет работать со скоростью 5 Гбит/с с возможностью подключения оптоволокна, при этом протокол передачи данных позволяет достичь 25 Гб/с в ближайшем будущем. Таким образом, на рынке существует потребность в VCSEL, обеспечивающих скорость передачи данных в диапазоне 25 Гбит/с и выше.