Фотонные интегральные схемы (PIC) - это одни из самых передовых современныъ разработок в области фотоники, цель которых - миниатюризировать фотонные схемы на чипе, как привычные нам электронные микросхемы. В отличие от электроники, развитие этой области происходит сравнительно недавно, но она стремительно развивается. Однако существует одна важная проблема, связанная с превращением PIC в функциональное устройство, а именно - оптическая упаковка или корпусирование и технологии соединения компонентов для подачи и вывода света.
Оптическая связь требует соединений с помощью оптических волокон, которые передают световые импульсы на большие расстояния. С другой стороны PIC может содержать оптический датчик, для считывания которого требуется внешний свет. Из-за очень маленьких размеров каналов волноводов, по которым распространяется свет внутри PIC, оптическая связь становится сложной и требует тщательного согласования между PIC и внешними компонентами. К тому же, оптические компоненты очень хрупкие, поэтому правильная упаковка PIC играет жизненно важную роль в создании надежного устройства.
Исследовательская группа профессора Ван Стинберга и профессора Йеруна Миссинна из Гентского университета и компании imec занимается разработкой решений, связанных с упаковкой и интеграцией PIC для телекоммуникационных систем, датчиков и биомедицинских устройств следующего поколения. Одно из их направлений работы сосредоточено на применении микролинз для упрощения соединения оптических каналов PIC с внешними оптическими волокнами и другими элементами.
Исследователи продемонстрировали, что микролинзы, имеющие диаметр всего 300 мкм, могут быть интегрированы непосредственно в сам PIC в процессе его изготовления, а также могут быть добавлены внешние микролинзы в процессе упаковки. Это позволяет эффективно соединять датчики на PIC с оптическими волокнами, которые в свою очередь могут быть подключены к стандартному считывающему оборудованию.
В качестве примера для внедрения новой технологии учёные создали оптический датчик температуры, который может измерять температуру до 180 градусов Цельсия. Это не просто прототип, это полностью упакованный и функциональный, адаптированный для массового производства сенсорный зонд на основе PIC. Датчик реализован в рамках европейского проекта SEER совместно с компанией Argotech (Чехия) и Научно-исследовательской лабораторией фотоники в области связи Национальный технический университет Афин (Греция). В этом проекте несколько европейских партнеров сосредоточены на интеграции оптических датчиков в производственные процессы изготовления композитных деталей, например тех, которые используются в самолетах.
Источник:
Саймон Вальер и др., МэВ-ный электронный пучок с высокой мощностью дозы из узкосфокусированного фемтосекундного ИК-лазера в окружающем воздухе (Simon Vallières et al, High Dose‐Rate MeV Electron Beam from a Tightly‐Focused Femtosecond IR Laser in Ambient Air), Laser & Photonics Reviews (2023). DOI: 10.1002/lpor.202300078
-------------------------------------
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, реакциями и комментариями, а также подписавшись на наши страницы на других площадках и на сервисе поддержки авторов Бусти. Ссылки найдёте в описании канала. Заранее спасибо!