OPTOKON

Údaje o projektu: Flexibilní 2D a 3D polymerní fotonické struktury (POLYFLEX)

Poskytovatel dotace: TA ČR – Technologická agentura České republiky
Projekt TH01020276 – Flexibilní 2D a 3D polymerní fotonické struktury je řešen s finanční podporou TA ČR v programu EPSILON na podporu aplikovaného výzkumu a experimentálního vývoje.

Účastníci projektu:
České vysoké učení technické v Praze – hlavní příjemce
OPTOKON, a. s., Vysoká škola chemicko-technologická ‑ další účastníci projektu
Řešení projektu: 1. 7. 2015 - 30. 6. 2018

Cíl projektu:
Projekt řeší návrh a výrobu polymerních planárních ohebných struktur, které umožní přenos optického signálu mezi opto-elektronickými součástkami. Takovými součástkami mohou být například komponenty serverů v datových centrech nebo řídicí jednotky v automobilech, letadlech nebo vrtulnících.

Cílem celého projektu je vytvoření kanálkových multi-vidových vlnovodů a rozbočnic typu 1×2 (Y) jednak na povrchu desky plošných spojů (FR 4), jednak na ohebných podložkách (ohebné sklo či plast). Signál by se měl vlnovody šířit prostřednictvím infračerveného záření o vlnových délkách standardně používaných v telekomunikacích: 650 nm, 850 nm, 1310 nm a 1550 nm.

Projekt byl iniciován v prvé řadě potřebou zvýšit propustnost datových linek a zkvalitnění přenosu na krátké vzdálenosti, což je žádoucí hlavně v datových a výpočetních centrech. Dalším velkým přínosem výsledku by mohlo být využití optických datových vedení v leteckém průmyslu, což by přineslo úsporu hmotnosti a odolnost vůči rušení elektromagnetických vlivů z okolí. Optické vedení má oproti kovovým vodičům výhodu v mnohem větší šířce přenosového pásma (a tedy větší propustnosti), dovoluje nezanedbatelně snížit spotřebu energie, nevyžaduje chlazení a může být subtilnější.

Vlnovodné struktury na deskách plošných spojů umožní vytvoření pravých opto-elektronických (tj. hybridních) obvodů na jediné podložce. Vlnovodné struktury na ohebných podložkách umožní vytvářet optická propojení mezi opto-elektronickými moduly (typu rack-rack, deska-deska nebo i čip-čip).

Při výzkumu se využívají čtyři litografické metody: optická ultrafialová litografie, Laser Beam Writing, InkJet a 3D tisk. K vytváření vlnovodů se zkouší například polymery SU‑8, Micro Resist EpoCore & EpoClad, OrmoClear, NOA, LightLink i jiné.

Výsledné vlnovody by měly být plně provozuschopné v podmínkách 5 ‑ 80 °C, měly by být dlouhé od 4 cm do 50 cm, přičemž předpokládaný útlum činí 1 ‑ 2 dB·cm^‑1. Přenosová rychlost vlnovodů by se měla pohybovat (v závislosti na délce, tvaru a použití) od 10 Mb/s až do 1 Gb/s. Způsob připojování vlnovodů je stále v řešení, nejlepší volbou se však zdá být standardní optický konektor MPO/MTP, který umožňuje připojení pole až 24  vlnovodů najednou.

Výstupy projektu jsou tři prototypy kanálkových vlnovodů na desce plošných spojů, jeden prototyp polymerního ohebného vlnovodu a jeden prototyp ohebné optické rozbočnice. Alespoň jeden z těchto výsledků získá právní ochranu.