Njemačka razvija tehnologiju direktnog laserskog zavarivanja za veze između vlakana i čipa bez ljepila

Nedavno su istraživači na Fraunhofer institutu za pouzdanost i mikrostrukture (Fraunhofer IZM) u Njemačkoj i njihovi partneri najavili uspješan razvoj tehnike laserskog zavarivanja koja efikasno pričvršćuje optička vlakna na fotonska integrirana kola (PIC) bez potrebe za korištenjem ljepila za spajanje. .
Tehnologija je razvijena kao odgovor na tehnologiju biofotonskog sensinga i prvenstveno koristi minijaturne sisteme fotonskih integrisanih kola (PIC) sa visoko stabilnim optičkim vezama.

U prošlosti, ljepila su često bila potrebna za optičko povezivanje fotonskih integriranih kola. Međutim, dugoročno ovo rješenje dovodi do pojave fenomena optičke degradacije i na kraju gubitaka optičkog prijenosa. Mekoća ljepila uzrokuje promjenu položaja komponente tokom vremena i stvara tačku interferencije između dva sloja stakla. Kako ljepilo stari, to dovodi do degradacije signala i krhkih veza.
Zbog različitih zapremina staklenih vlakana i podloge, toplotni kapaciteti dva dela koja se spajaju su nejednaki i stoga se različito ponašaju u pogledu grejanja i hlađenja. Bez odgovarajuće kompenzacije za razlike, to može dovesti do deformacije i pucanja tokom hlađenja. Da bi riješio ovaj problem, tim je koristio odvojeni podesivi laser za ravnomjerno predgrijavanje supstrata tako da se faze topljenja vlakna i supstrata odvijaju istovremeno.
Tehnologija razvijena u ovom projektu prevazišla je fazu eksperimentalnog postavljanja; sistem koji su razvili dizajniran je za industrijska okruženja. Fraunhofer institut za pouzdanost i mikrostrukturu (Fraunhofer IZM) u Njemačkoj, u saradnji sa Finicontec servisom, implementirao je tehnološki proces u automatizirani sistem i utvrdio da je proces visoko ponovljiv i skalabilan. Opremljen je termičkim nadzorom procesa do 1300 stepeni, sistemom za pozicioniranje sa preciznošću do 1 μm i snimanjem za identifikaciju procesa i softvera za kontrolu.
"Potencijal za visoku automatizaciju omogućava korisnicima da koriste fotonska integrisana kola (PIC) sa maksimalnom efikasnošću spajanja. Industrijska konsolidacija znači iskorak u biofotoničkim aplikacijama, ali i u kvantnim komunikacijama i fotonici visokih performansi." rekao je Gómez.