Команда немецких исследователей представила революционное решение для подключения оптических волокон к фотонным чипам. С помощью высокоточной 3D-печати они создают структуры выравнивания и муфты непосредственно на чипе, обеспечивая пассивное подключение, подобное порту USB. Эта инновация устраняет дорогостоящее и медленное активное выравнивание, достигая потерь всего 0.78 дБ и эффективности 91%. Прорыв обещает радикально удешевить и упростить упаковку этих схем.
Полимеризация двумя фотонами: 3D-микрофабрикация на кремнии 🔬
Ключевая техника — полимеризация двумя фотонами, процесс 3D-печати в микромасштабе. Фокусированный лазер отверждает фотополимер только в фокусной точке, позволяя создавать сложные оптические структуры с высокой точностью непосредственно на поверхности фотонного чипа. Таким образом, в один этап изготавливаются как оптическая муфта, которая направляет сигнал между волокном и волноводом чипа, так и механическая структура выравнивания, которая фиксирует волокно. Этот метод интегрирует оптику и механику выравнивания в монолитный компонент, обеспечивая исключительную повторяемость и термическую и механическую стабильность.
К массовому производству интегрированных фотонных систем 🚀
Это развитие переносит узкое место сборки на этап производства чипа, где автоматизированный процесс 3D-печати может создавать тысячи интерфейсов параллельно. Стандартизируя интерфейс plug-and-play, прокладывается путь к массовому производству фотонных систем для связи, сенсорики и квантовых вычислений. 3D-микрофабрикация таким образом утверждается как критический инструмент для интеграции и упаковки следующего поколения полупроводниковых устройств.
Как 3D-печать оптических микро-муфт может преодолеть узкие места точности и масштабируемости в сборке интегрированных фотонных систем?
(ПС: интегральные схемы как экзамены: чем дольше смотришь, тем больше линий видишь)