Німеччина розробляє технологію прямого лазерного зварювання для з’єднання волокна з мікросхемою без використання клею

Нещодавно дослідники з Інституту надійності та мікроструктур Фраунгофера (Fraunhofer IZM) у Німеччині та їхні партнери оголосили про успішну розробку технології лазерного зварювання, яка ефективно закріплює оптичні волокна на фотонних інтегральних схемах (PIC) без необхідності використання адгезивів для склеювання. .
Технологія була розроблена у відповідь на технологію біофотонного зондування та в основному використовує мініатюрні системи фотонних інтегральних схем (PIC) із високостабільними оптоволоконними з’єднаннями.

У минулому клеї часто вимагалися для волоконно-оптичних з’єднань фотонних інтегральних схем. Однак у довгостроковій перспективі це рішення призводить до появи явищ оптичної деградації та, зрештою, втрат оптичної передачі. М’якість клею призводить до зміни положення компонента з часом і створює точку перетину між двома шарами скла. Коли клей старіє, це призводить до погіршення сигналу та крихких з’єднань.
Через різні об’єми скляних волокон і підкладки теплоємність двох частин, що з’єднуються, неоднакова і тому поводяться по-різному з точки зору нагрівання та охолодження. Без належної компенсації відмінностей це може призвести до деформації та розтріскування під час охолодження. Щоб вирішити цю проблему, команда використовувала окремий регульований лазер для рівномірного попереднього нагріву підкладки, щоб фази плавлення волокна та підкладки відбувалися одночасно.
Технологія, розроблена в цьому проекті, вийшла за межі етапу експериментальної установки; розроблена ними система розроблена для промислових середовищ. Інститут надійності та мікроструктури Фраунгофера (Fraunhofer IZM) у Німеччині у співпраці з Finicontec Service реалізував технологічний процес в автоматизованій системі та виявив, що процес є високовідтворюваним і масштабованим. Він оснащений моніторингом термічного процесу до 1300 градусів, системою позиціонування з точністю до 1 мкм, а також зображеннями для ідентифікації процесу та програмним забезпеченням керування.
«Потенціал високої автоматизації дозволяє клієнтам використовувати фотонні інтегральні схеми (PIC) з максимальною ефективністю зв’язку. Промислова консолідація означає стрибок вперед у біофотоніці, а також у квантових комунікаціях і високопродуктивній фотоніці». Гомес сказав.