Решение для работ в области интегральной фотоники

Интегрально-оптические схемы (ИОС) в настоящее время являются основой наиболее совершенных и малогабаритных устройств в области систем телекоммуникаций, датчиков и квантовых и вычислительных систем. Разработчики и производители ИОС постоянно совершенствуют технологии производства, топологию структур и экономичность систем. Процесс оценки характеристик фотонных интегральных схем и процесс их производства объединяет необходимость обеспечения ввода/ вывода оптического излучения, что, в свою очередь зависит от точности позиционирования оптических волноводов.

Есть два основных метода ввода/вывода света в ИОС: торцевой и вертикальный. Специальные Системы. Фотоника предлагает широкий спектр продукции для выполнения этих задач в области интегральной фотоники и оптоэлектроники, которую можно условно разделить на несколько категорий различного уровня сложности:

• Ручные позиционеры.
• Моторизированные подвижки.
• Автоматизированные станции.

Рис. 1. Автоматизированная станция монтажа волоконных выводов OMTOOLS

Оптимальное решение выбирается, исходя из поставленных задач, объёма работ и доступного бюджета. Если научно-исследовательская лаборатория не имеет перед собой задачи проверять большое количество ИОС в единицу времени, тогда можно ограничиться прецизионными ручными позиционерами.

Бывают и другие задачи, например при производстве фотонных интегральных схем или сравнении характеристик большого количества чипов. В этом случае процесс стыковки должен быть выполнен максимально быстро, с одинаковой высокой эффективностью, и автоматизацией. Для этого используются специальные автоматизированные зондовые станции.

В случае, если необходимо стыковать волноводы друг с другом (FAB-to-die, FAB-die-FAB, Fiber-die-fiber или, например, ОВ с TOSA/ROSA) используются специальные автоматизированные системы стыковки и фиксации волоконных выводов. Может использоваться адгезив (УФ- или термоотверждаемый, одно- или двухкомпонентный и т.д.), лазерная спайка или лазерная сварка.

Рис. 2. На представленном фото осуществлён торцевой ввод/вывод оптического излучения. FAB закреплён адгезивом к пластине с ИОС.

Рекомендации для подбора решения

• Требуется определить, с какими образцами будет вестись работа: на уровне пластины или чипа. В случае, если требуется изготовить небольшое количество экспериментальных ИОС, компания «Специальные Системы. Фотоника» готова оказать содействие в размещении заказа на MPW (Multi-project Waffer).
• Следует определиться с диапазоном габаритов самого чипа. От этого зависит конфигурация системы, в том числе требования к держателю образца.
• Необходимо уточнить конфигурацию волоконного ввода/вывода. Это могут быть одиночные волокна, линзированные волокна, массивы волокон (FAB – Fiber Array Block). Также следует задуматься о том, будут ли использованы анизотропные волоконные световоды (PM волока). От этого зависит какие держатели необходимо использовать. Мы также предлагаем готовые FAB или линзированные волокна.
• Требуется указать, какой метод ввода/вывода оптического излучения используется: торцевой или вертикальный (через дифракционную решётку). Это также напрямую влияет на общую конструкцию системы и на тип держателей.
• Какое количество позиционеров оптического волокна требуется? Стандартная Т-образная система подразумевает использование 2-ух позиционеров для ввода и вывода излучения. Однако большое количество исследовательских групп ограничивается применением одной прецизионной подвижки, например с FAB. Это позволяет сэкономить на общей стоимости системы и освобождает пространство для другого модуля системы.
• Какой тип позиционеров предпочтителен? Ручной или моторизированный? Моторизированные позиционеры потенциально могут использоваться для последующей автоматизации процесса выставления положения.
• Требуется ли автоматизация позиционирования? В этом случае используется готовый алгоритм, что позволяет исследователю сфокусироваться на других задачах и быстро оценить эффективность ввода/вывода.
• Есть ли необходимость фиксации волоконного ввода/вывода? В этом случае можно добавить модуль нанесения и отверждения адгезива.
• Есть ли необходимость подведения РЧ зондов? Какая конфигурация зондов?
• Какое сопутствующее оборудование необходимо? О наличии чего стоит задуматься и что мы предлагаем?

Возможное сопутствующее оборудование:

• Источники излучения (в том числе перестраиваемые).
• Измерители мощности оптического сигнала (в том числе многоканальные).
• Переключатели каналов.
• Измерители параметров спектра оптического излучения (ОСА).
• Контроллеры поляризации оптического излучения.
• РЧ оборудование (LCA-анализаторы, генераторы, анализаторы сигналов и др.).
• Виброизоляционные оптические столы.
• Системы полировки для подготовки торцов чипа, FAB или линзирования ОВ.
• Измерители IL, RL, PDL.
• SWIR- камеры.

Отдельные компоненты системы позиционирования

Система ввода/вывода оптического излучения на примере Т-образной сборки
Торцевой метод ввода/вывода излучения (моторизированный)	Вид сверху	Вертикальный метод ввода/вывода излучения (ручной)

Отдельные элементы системы ввода/вывода оптического излучения
Ручные позиционеры	Моторизированные позиционеры	Держатели ОВ / FAB
Рельсовые направляющие	Держатели чипа	ОВ / FAB
Система видеонаблюдения	Источник УФ-излучения	Дозатор адгезива

Готовые сборки / решения. Ручное позиционирование

Торцевой ввод/вывод излучения

Вертикальный ввод/вывод излучения

Специальные решения

Автоматизированные решения стыковки

Зондовые станции

Монтаж адгезивом

Лазерная сварка / спайка

Сопутствующее оборудование

Измерители оптического спектра РЧ измерительное оборудование Генераторы сигналов	Источники излучения Измерители мощности Контроллеры / анализаторы поляризации	Полировка торцов чипов, массивов волокон Линзирование ОВ

Также предлагаем ознакомиться с краткой брошюрой Решения для ввода/вывода оптического излучения в ИОС.

Вы можете получить любую дополнительную информацию, обратившись к специалистам нашей компании.