平面光波導PLC是英文PlanarLightwaveCircuit的縮寫，是平面光波導技術。早在幾年前，平面光波導技術就能夠使光子在晶圓中傳輸，并已在WDM系統中廣泛應用，主要是陣列波導光柵（AWG）復用/解復用模塊。近日，河南仕佳光子科技有限公司安俊明博士發表了《PLC光無源器件的現狀及展望》，針對PLC光無源器件的技術現狀作了闡述。PLC光無源器件技術的第一類第一類是波分復用器-平面光波導器件，其中又分為刻蝕衍射光柵EDG、微環諧振器解復用器、陣列波導光柵AWG和光子品體解復用器這幾大類。AWG的工作原理，其中AWG芯片是主十網、數據中心、光互連的關鍵芯片。不同材料系的AWG性能參數也不同，其中二氧化硅波導的折射率差為0.75%，波導尺寸為6mm'6mm，彎曲半徑為5mm，40通道芯片尺寸為45mm'20mm，最大的優點是，單獨使用的損耗低；SOI波導的折射率差為40%，波導尺寸為500nm，200nm，彎曲半徑為5mm；16通道芯片尺寸為580mmz170mm，屬于集成使用，亞微米加工，因此耦合難度大；InGaAsP/InP波導的尺寸為2.5mm'0.5mm，彎曲半徑為500mm，屬于集成使用，損耗稍高，但是價格貴。硅基二氧化硅AWG需要克服三大難點：均勻的材料生長、相位控制以減少串擾及退火應力補償，其最大通道數高達512通道。Si納米線波導AWG的波導尺寸在300nm-500nm，Ghent大學制備出了8通道、400GHz硅納米線AWG，尺寸僅為200mmz350mm，器件插損僅-1.1dB，串擾為-25dB。硅納米線AWG關鍵工藝在于電子束曝光或深紫外曝光和ICP十法刻蝕，需要克服三大難點：EB光刻密集納米線波導均勻性、EB寫場拼結問題（斷開或錯位）及EB光刻、ICP刻蝕側壁光滑性。64通道、50GHzInPAWG的禁帶為1.05mm,GaInAsP為0.5mm厚，上面覆蓋1.5mm厚的InP。深脊型波導寬度為2.55mm，刻蝕深度為4.5mm。NTT采用深脊型結構，實現偏振無關，其尺寸為3.6mm'7.0mm；輸入/輸出波導展寬為4mm；輸出波導間隔為25mm；陣列波導彎曲半徑為500山山；輸入/輸出波導彎曲半徑為250mm；插損在14.4-16.4dB間，串擾小于-20dB。第二類為PLC光分路器，屬于光纖到戶的核心光子器件。PLC平面波導型光分路器采用高度集成的制備技術，分路數最多達128路，采用光刻、生長和十法刻蝕工藝，在石英襯底上形成掩埋光波導，實現光功率分配，是光分路器生產的最佳技術。目前掌握這種技術的公司，國外有NTT、AiDi、HitachiCable、Wooriro、PPI、Fi-Ra，Neon、Corecross、QNIX、Enablence。還有一種采用玻璃基離子交換制備技術，該技術的工藝簡單、設備投資少，國外有法國的TeemPhotonics公司和以色列ColorChip公司，國內曾有報道浙江大學也掌握了該技術。目前，PLC光分路器品圓制備工藝流程分6大步驟共19個工序。依次為：芯區生長一退火、生長硬掩膜、光刻（涂膠、前烘、曝光、顯影、后烘）、刻蝕硬掩膜、去光刻膠、刻蝕芯區、去硬掩膜、清洗、生長上包層、退火（重復多次）。PLC光無源器件技術的第三類第三種類型為無源與有源功能器件混合集成，有AWG與可調諧衰減器（VOA）集成、AWG與熱光開關集成的光上下路器（OADM）這兩種集成方式。二氧化硅平臺混合集成有LD倒裝和PD側面貼裝兩種方式。而封裝模塊-片上倒裝結構屬于SOI平臺混合集成，有LD倒裝和PD表面貼裝兩道工序，比二氧化硅平臺少一個工序?；旌霞晒に?LD倒裝焊采用兩側臺階標記的方式，SOI平臺混合集成LD倒裝混合集成工藝-PD表面貼裝，采用面探測器，NTT以前用波導型探測器。相比較兩種探測器，面探測器對準容差大，簡化了工藝。PLC光無源器件技術的第四類第四種類型為SOI納米線AWG與Ge探測器單片集成，屬于硅基器件混合、單片集成。PLC光無源器件技術的第五類第五種類型為InP基單片集成（PIC），其中Infinera公司是全球PIC集成芯片代表。InP基單片集成KeyInnovationPIC是技術上的創新，屬于有源光子的集成，具有空間小、能耗低、可靠性高的特點，能夠實現數字帶寬，帶來部署和管理的靈活性。目前光子集成實現了傳送IP化，單蝕刻，大規模InP光子集成、每芯片100Gb/sWDM系統容量、一對PIC集成了62個分離Tx&RxInfineraInP基集成實現了光纖耦合次數減少30倍，空間占用減少3倍，并且功率消耗減少50%，相對而言，優勢明顯。目前，國內光通信產業鏈在系統集成這一環節實力雄厚，其中華為、中興、峰火均已躍居世界前列。但是不可否認的是，我國在上游芯片這一塊的技術比較弱，只有低端有源可以自產