СВЧ оптоэлектроника
и оптические телекоммуникации

Лаборатория факультета лазерной фотоники
и оптоэлектроники
Коллектив
Научный руководитель:
Владислав Бугров
доцент, д. ф-м.н., профессор факультета лазерной фотоники и оптоэлектроники
Заведующий лабораторией:
Ольга Козырева
ассистент факультета лазерной фотоники и оптоэлектроники
Евгений Колодезный
ассистент, инженер МНЦ функциональных материалов и устройств оптоэлектроники.
Оптоэлектроника, радиофотоника, наноэлектроника, интегральная электроника
Станислав Рочас
аспирант факультета лазерной фотоники и оптоэлектроники, инженер МНЦ функциональных материалов и устройств оптоэлектроники
Волоконно-оптические связи, полупроводниковая гетероструктура, фотодиоды
Иван Полухин
инженер факультета лазерной фотоники и оптоэлектроники
Радиофотоника, оптическая беспроводная связь, наноэлектроника, новые материалы
Светлана Дегтярева
аспирант, инженер факультета лазерной фотоники и оптоэлектроники
Смарт-дизайн, оптическая беспроводная связь
Алексей Бородкин
аспирант факультета лазерной фотоники и оптоэлектроники
Видимая световая коммуникация, беспроводная технология передачи данных
Даниил Ширяев
магистрант, инженер факультета лазерной фотоники и оптоэлектроники Радиофотоника, оптическая беспроводная связь, интегральная электроника
Ирина Устинова
аспирант, инженер факультета лазерной фотоники и оптоэлектроники
Григорий Михайловский
инженер факультета лазерной фотоники и оптоэлектроники
Полупроводниковые лазеры, радиофотоника
Светлана Липницкая
ассистент факультета лазерной фотоники и оптоэлектроники
Эмиль Гареев
аспирант факультета лазерной фотоники и оптоэлектроники
Видимая световая коммуникация, беспроводные системы передачи данных, модуляция света
Илья Красавцев
магистрант, инженер факультета лазерной фотоники и оптоэлектроники Беспроводные системы передачи данных,
Основные направления деятельности
Радиофотоника
Изучение взаимодействия оптического излучения и СВЧ- сигналов в условиях приема, передачи и обработки информации с использованием радиоэлектронных компонентов и технических систем
Li-Fi
Поиск новых алгоритмов и методов передачи информации с использованием света в качестве несущего информационного сигнала для реализации системы адаптивного и интеллектуального освещения
Реализованные проекты
Разработка комплекса беспроводной системы передачи данных по технологии Li-Fi для интернета вещей и интеллектуальной световой среды в городском пространстве
Руководитель: Бугров Владислав Евгеньевич д.ф.-м.н., профессор ФЛФО
Реализация: 23.10.2017-31.12.2019
Полученные результаты: разработка устройств и программного обеспечения для внедрения беспроводной системы передачи данных по видимому свету (приемно-передающий модуль, блок управления интеллектуальной системой управления освещением, клиентский программный комплекс для получения данных из сети Li-Fi)
1
Разработка технологии создания квантово-каскадных лазеров среднего инфракрасного диапазона для медицинских применений
Руководитель: Егоров Антон Юрьевич д.ф.-м.н., профессор ФЛФО
Реализация: 03.10.2016 - 31.12.2018
Полученные результаты: Математическая модель волновода квантово-каскадного лазера с длиной волны генерации 7,5±1 мкм., Технические принципы построения гетероструктуры и кристалла квантово-каскадного лазера с длиной волны генерации 7,5±1 мкм, программы и методики исследовательских испытаний экспериментальных образцов кристалла. Лабораторные технические инструкции и образцы кристалла квантово-каскадного лазера с длиной волны генерации 7,5±1 мкм, работающего в одномодовом режиме лазерной генерации
2
Разработка компонентной базы радиофотоники для создания современных оптических аналогово-цифровых преобразователей
Руководитель: Бугров Владислав Евгеньевич д.ф.-м.н., профессор ФЛФО
Реализация: 04.09.2015 - 15.07.2018
Полученные результаты: разработка компонентной базы для создания современных оптических аналогово-цифровых преобразователей (лазер с пассивной синхронизацией мод спектрального диапазона 1300-1550 нм, фотоприемник типа PIN спектрального диапазона 1300-1600 нм на подложках фосфида индия (InP). Конструкторская и технологическая документация на изготовления, программа и методики испытаний макетов, экспериментальных образцов, предварительных испытаний опытных образцов и приемочных испытаний.
3
Разработка конструкции и технологии создания полупроводниковых вертикально-излучающих лазеров спектрального диапаона 1530-1565 нм для высокоскоростных оптических линий
Руководитель: Егоров Антон Юрьевич д.ф.-м.н., профессор ФЛФО
Реализация: 26.09.2017-31.12.2019
Полученные результаты: технология роста гетероструктур ВИЛ и основных его компонентов методом молекулярно-пучковой эпитаксии, эскизный проект гетероструктуры; лабораторная технологическая инструкция на технологию молекулярно-пучковой эпитаксии отдельных частей гетероструктуры; макеты отдельных частей гетероструктуры ВИЛ


4
Разработка технологии производства и создание опытных образцов высокомощных диодных лазерных модулей непрерывного режима работы диапазона 975-980 нм
Руководитель: Одноблюдов Максим Анатольевич к.ф.-м.н., вед. инженер ФЛФО
Реализация: 26.09.2017-31.12.2019
Планируемые результаты: моделирование и изготовление полупроводниковых приборов, направленных на создание высокомощных лазерных источников спектрального диапазона вблизи 0.98 мкм; разработка лабораторной технологии создания методом молекулярно-пучковой эпитаксии многослойных эпитаксиальных гетероструктур InGaAs/GaAs/AlGaAs; разработка лабораторной технологии изготовления кристаллов и развитие методов характеризации параметров мощных полупроводниковых лазерных диодов спектрального диапазона 0.98 мкм с широкой апертурой
5
Разработка компонентной базы радиофотоники для создания современных оптических аналогово-цифровых преобразователей
Руководитель: Бугров Владислав Евгеньевич д.ф.-м.н., профессор ФЛФО
Реализация: 04.09.2015 - 15.07.2018
Полученные результаты: разработка компонентной базы для создания современных оптических аналогово-цифровых преобразователей (лазер с пассивной синхронизацией мод спектрального диапазона 1300-1550 нм, фотоприемник типа PIN спектрального диапазона 1300- 1600 нм на подложках фосфида индия (InP). Конструкторская и технологическая документация на изготовления, программа и методики испытаний макетов, экспериментальных образцов, предварительных испытаний опытных образцов и приемочных испытаний.
6
Наши возможности
  1. Измерение оптического спектра в диапазонах «О» и «C+L» (1265-1355 нми 1525-1607нм) со сверхвысоким разрешением: 80 фм
  2. Измерение потерь в пассивных оптических компонентах в диапазонах «О» и «C+L»
  3. Измерение параметров СВЧ-устройств в диапазоне частот 10 МГц – 40 ГГц (векторный анализ цепей)
  4. Наблюдение электрических и оптических сигналов (в диапазоне 750-1650 нм) в режиме реального времени (4 канала) в аналоговой полосе полосе 20 ГГц:
    -- Анализ параметров сигналов с типами модуляций: FSK: 2, 4, 8, 16 level (including GFSK) MSK (including GMSK) Type 1, Type 2, CPM, BPSK, QPSK, OQPSK, DQPSK,D8PSK, π/4DQPSK, SOQPSK, 8PSK, 3π/8 8PSK (EDGE); π/8D8PSK; CPM(FM); QAM (absolute encoding): 16-4096; CPM(FM); QAM (differential encoding per DVB standard): 16, 32, 64,128, 256; Star QAM: 16, 32; APSK: 16, 16 w/DVB, 32, 32 w/DVB; VSB: 8, 16; custom APSK
    -- Анализ сигналов с устройств с интерфейсом USB 3.0 (по протоколу USB3.0)
    -- Программный пакет EZJIT JitterAnalysisдля анализа джиттера
  5. Измерение спектра электрических сигналов
  6. Генерация сигналов произвольной формы: 2 канала, аналоговая полоса пропускания 25 ГГц
  7. Измерение импеданса (с высокой точностью) элементов навесного монтажа
  8. Измерение малых значений тока с помощью пикоамперметра
  9. Измерение вольт-амперных и ватт-амперных характеристик оптоэлектронных компонентов
  10. Зондовые измерения на кристаллах: по постоянному току и на СВЧ до 40 ГГц, точность позиционирования зондов 2 мкм
Решаемые задачи в лаборатории
Оптический диапазон длин волн
  • Генерация сигнала оптического с заданной мощностью
  • Измерение оптического спектра
  • Измерение оптической мощности
  • Сбор оптического излучения в волокно в диапазоне
  • Профиль пучка в диапазоне
С привлечением лаборатория светотехники
  • Построение спектров
  • Построение диграмм направленности

СВЧ диапазон (10 Мгц – 40 ГГц)
  • Генератор и приемник СВЧ сигнала с регистрацией изменения амплитуды и фазы сигнала
  • Генерация сигнала произвольной формы с возможностью его наблюдения в режиме реального времени
  • Анализ параметров сигнала
  • Измерение спектра сигнала
Интердисциплинарные задачи
Основное оборудование
Векторный анализатор электрических цепей
до 40 ГГц R&S ZVA40

Анализаторы оптического спектра
высокого разрешения для «O» и «C+L» диапазонов ВОSA 100
Четырехканальный осциллограф реального времени
с полосой пропускания 20 ГГц: UXR0204A Keysight Technologies
Двухканальный генератор сигналов произвольной формы
с полосой пропускания 25 ГГц по каждому каналу M8195A Keysight Technologies
Калиброванный с осциллографом оптоэлектронный преобразователь
для диапазона 750-1600 нм N7004A Keysight Technologies
Перестраиваемые по мощности и длине волны лазеры
«O» и «C+L» диапазонов Yenista TUNICS T-100S HP
Прецизионныйизмеритель импеданса
WAYNE KERR 6500B
Источник-измеритель
Keithley 2602B
Пикоамперметр
Keithley 6487
Измеритель оптической мощности
в диапазоне 750-1600 нм Thorlabs PM100D
Источники питания
с возможностью подачи напряжения до 120 В и дискретностью установки тока до 1мА, вольтметры универсальные
Технологическая оснастка
Ручная зондовая станция
MPI TS150 Точность позиционирования зондов – 2 мкм Зонды СВЧ до 40 ГГц, GSG150
Электрооптический модулятор на 1550 нм
с полосой пропускания электрического сигнала 20 ГГц Photoline MXAN-LN-20
Фотоприемник
с полосой пропускания электрического сигнала 40 ГГц на диапазон длин волн 750-1600 нм Alphalas UPD-15-IR2-FC
Устройство подачи/детектирования смещения
рабочий диапазон 40 МГц - 26.5 ГГц 11612Т-К10 Keysight Technologies
Широкополосные усилители
(0.8-21 ГГц) ZVA-213-S+ MiniCircuit (0.2-750 МГц) ZFL-750B+ MiniCircuit
Широкополосные делители мощности
(до 26 ГГц) с 50-Ом коаксиальными выходами 11667В Keysight Technologies
Широкополосные направленные ответвители
(1-20 ГГц) 87300В Keysight Technologies
Индустриальные партнеры
Наши цели:
  • Разработка и исследование компонентной базы радиофотоники
  • Проведение измерений электрических и оптических характеристик компонентной базы в области квантовых технологий
  • Развитие технологии беспроводных оптических коммуникаций
Решаемые задачи
Исследование параметров оптоэлектронных устройств на всех стадиях разработки
Создание установокдля решения специфических измерительных задач, разработка измерительной оснастки
Разработка быстродействующих лазеров и фотоприемников ИК-диапазона: проведение расчетов, моделирование, разработка конструкторской документации на изготовление
Изготовление опытных образцов оптоэлектронных устройств в сотрудничестве лабораторией «сборочных технологий фотоники»
Обучение сотрудников, аспирантов и магистрантов