Πρόσφατα, ερευνητές στο Fraunhofer Institute for Reliability and Microstructures (Fraunhofer IZM) στη Γερμανία και οι συνεργάτες τους ανακοίνωσαν την επιτυχημένη ανάπτυξη μιας τεχνολογίας συγκόλλησης με λέιζερ που ασφαλίζει αποτελεσματικά τις οπτικές ίνες σε φωτονικά ολοκληρωμένα κυκλώματα (PICs) χωρίς την ανάγκη χρήσης συγκολλητικών για συγκόλληση.
Η τεχνολογία αναπτύχθηκε ως απόκριση στην τεχνολογία βιοφωτονικής ανίχνευσης και χρησιμοποιεί κυρίως συστήματα μικροσκοπικού φωτονικού ολοκληρωμένου κυκλώματος (PIC) με εξαιρετικά σταθερές συνδέσεις οπτικών ινών.
Στο παρελθόν, απαιτούνταν συχνά κόλλες για διασυνδέσεις οπτικών ινών φωτονικών ολοκληρωμένων κυκλωμάτων. Ωστόσο, μακροπρόθεσμα αυτή η λύση οδηγεί στην εμφάνιση φαινομένων οπτικής υποβάθμισης και τελικά απώλειες οπτικής μετάδοσης. Η απαλότητα της κόλλας προκαλεί την αλλαγή της θέσης του εξαρτήματος με την πάροδο του χρόνου και δημιουργεί ένα σημείο παρεμβολής μεταξύ των δύο στρωμάτων γυαλιού. Καθώς η κόλλα γερνάει, αυτό οδηγεί σε υποβάθμιση του σήματος και εύθραυστες συνδέσεις.
Λόγω των διαφορετικών όγκων των ινών γυαλιού και του υποστρώματος, οι θερμικές ικανότητες των δύο τμημάτων που πρόκειται να ενωθούν είναι άνισες και επομένως συμπεριφέρονται διαφορετικά όσον αφορά τη θέρμανση και την ψύξη. Χωρίς την κατάλληλη αντιστάθμιση για τις διαφορές, αυτό μπορεί να οδηγήσει σε παραμόρφωση και ρωγμές κατά την ψύξη. Για να λύσει αυτό το πρόβλημα, η ομάδα χρησιμοποίησε ένα ξεχωριστό ρυθμιζόμενο λέιζερ για να προθερμάνει ομοιόμορφα το υπόστρωμα έτσι ώστε οι φάσεις τήξης της ίνας και του υποστρώματος να συμβαίνουν ταυτόχρονα.
Η τεχνολογία που αναπτύχθηκε σε αυτό το έργο έχει ξεπεράσει το στάδιο της πειραματικής εγκατάστασης. το σύστημα που ανέπτυξαν είναι σχεδιασμένο για βιομηχανικά περιβάλλοντα. Το Fraunhofer Institute for Reliability and Microstructure (Fraunhofer IZM) στη Γερμανία, σε συνεργασία με την Finicontec Service, υλοποίησε την τεχνολογική διαδικασία σε ένα αυτοματοποιημένο σύστημα και διαπίστωσε ότι η διαδικασία είναι εξαιρετικά αναπαραγώγιμη και επεκτάσιμη. Είναι εξοπλισμένο με παρακολούθηση θερμικής διεργασίας έως 1.300 μοίρες, σύστημα εντοπισμού θέσης με ακρίβεια 1 μm και απεικόνιση για την αναγνώριση της διαδικασίας και του λογισμικού ελέγχου.
"Η δυνατότητα για υψηλή αυτοματοποίηση επιτρέπει στους πελάτες να χρησιμοποιούν φωτονικά ολοκληρωμένα κυκλώματα (PIC) με μέγιστη απόδοση σύζευξης. Η βιομηχανική ενοποίηση σημαίνει ένα άλμα προς τα εμπρός στις εφαρμογές βιοφωτονικής, αλλά και στις κβαντικές επικοινωνίες και στη φωτονική υψηλής απόδοσης." είπε ο Γκόμεζ.
