EO

Innovatieve fabricagemethode van herprogrammeerbare fotonische circuits

20 maart 2020 om 10:46 uur

De huidige fabricagemethoden voor fotonische geïntegreerde circuits (photonic integrated circuits of PIC's) leiden tot grote variabiliteit tussen de gefabriceerde apparaten, wat resulteert in een beperkte opbrengst, lange vertragingen tussen het conceptuele idee en het werkende apparaat, en een gebrek aan configureerbaarheid. Onderzoekers van de Technische Universiteit Eindhoven hebben een nieuw proces bedacht dat deze kritische kwesties aanpakt.


Met behulp van gehydrogeneerd amorf silicium en het bijbehorende Staebler-Wronski effect (SWE) hebben onderzoekers herconfigureerbare PIC's gecreëerd. Hun onderzoek is gepubliceerd in Advanced Optical Materials.

 

Onderzoeksleider Oded Raz: "Dit is de eerste demonstratie ter wereld van een herconfigureerbare PIC, waarbij het gekozen materiaal voor het maken van de geïntegreerde optische schakeling wordt geprogrammeerd. Het belangrijkste voordeel hiervan is dat de tijd om een prototype te maken veel korter en veel nauwkeuriger is, in vergelijking met de huidige methoden. Deze aanpak stelt de gebruiker in staat om de functionaliteit van een PIC eenvoudig te programmeren en tegelijkertijd kleine fouten in het fabricageproces te corrigeren. Je stelt gewoon de functionaliteit af en je bent er!"

 

Een PIC-apparaat wordt met deze methode geprogrammeerd door verwarmers te plaatsen op een vooraf verlicht apparaat. Dezelfde verwarmers kunnen het apparaat ook resetten en terugbrengen naar een toestand die gemakkelijk kan worden geherprogrammeerd. Dit bevordert herbruikbaar en duurzaam gebruik van materialen.

 

Extra voordeel: het rendement van bestaande fabricagemethodes van PIC's is doorgaans zeer laag. Onderzoeker Mohir Asif Mohammed "Onze methode kan deze opbrengst aanzienlijk verbeteren."

 

 

Experimenten

Om de effectiviteit van de blootstelling aan licht en verwarming van a-Si:H te beoordelen, als het gaat om het afstemmen van de optische eigenschappen, overwogen de onderzoekers eerst een proof-of-concept experiment. Hierbij bestudeerden ze veranderingen in de brekingsindex van een dunne laag a-Si:H op een siliciumsubstraat. Het materiaal onderging cycli van verwarming (gedurende vier uur in het donker in een stikstofatmosfeer) en lichtbehandelingen (via een afstembare laser in het nabij-infraroodbereik). Het experiment toonde een omkeerbare brekingsindexverandering van ongeveer 0,001 - een belangrijke vereiste voor de vervaardiging van herconfigureerbare PIC's.

 

Vervolgens liet ook een herconfigureerbare optische schakelaar op basis van een micro-ringresonator (MRR) een herhaalbare omkeerbaarheid zien bij het ondergaan van cycli van licht- en warmtebehandelingen. En om tenslotte de oorzaak van de omkeerbare refractie-indexveranderingen beter te begrijpen, onderzochten de onderzoekers variaties in de structuur van een 1-dimensionaal membraan, waarbij de belangrijkste bijdrage aan de schakeltoestanden van het MRR-apparaat metastabiele volumetrische uitzetting blijkt te zijn.

 

Gerelateerd nieuws

Razendsnel piepkleine 3D-printjes maken

Een piepklein 3D-printje in 30 seconden

Aan de EPFL is een methode ontwikkeld voor het 3D-printen van kleine, zachte objecten. Het proces kost nog geen 30 seconden.

Lood wordt keihard onder druk

Pantsers van lood: zacht onder normale omstandigheden, keihard bij impact

Lood, onder normale omstandigheden zo zacht dat het moeilijk te bewerken is, gaat op dezelfde manier reageren als veel sterkere metalen wanneer het snel wordt samengeperst bij hoge druk. Deze kennis kan helpen bij het…

Vliegen in een hete chemische brij

Vliegen in een hete chemische brij

Aan wat voor eisen moeten de materialen in een vliegtuigromp voldoen om 5 keer de snelheid van het geluid te kunnen weerstaan? En hoe test je dit? Op zoek naar een antwoord op dit probleem hebben ingenieurs van het…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

B&R Industriële Automatisering BV *
B&R Industriële Automatisering BV *

Perfection in Automation

Elobau Benelux BV *
Elobau Benelux BV *

creating sustainable solutions

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Ringspann Benelux BV
Ringspann Benelux BV

Partner in aandrijf- en opspantechniek

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

1 april 2020, online: additiveworld.com

Additive World Conference

Industrieel 3D-printconferentie

9 april 2020, Vianen

Machineveiligheid in een dag

9 en 16 april 2020 (avond) 1 dag of 2 avonden 09.00-16.00 uur incl. lunch of 17.00-21.30 uur incl....

16 april 2020, Online

The Things Conference

Online conferentie over het netwerk der dingen, LoRaWAN .

Meer agendapunten »