EO

Worden fotonische Mems-switches commercieel?

16 april 2021 om 13:11 uur

Gedeeltelijk SEM-beeld van de schakelmatrix: de hele structuur die in de bovenste siliciumlaag is geëtst, lijkt te 'zweven' als de oxide wordt verwijderd. Elke matrixeenheid bevat een elektrostatische kamaandrijving die selectief delen van de golfgeleiders kan verplaatsen om een ??gewenst lichtpad tot stand te brengen van een van de 32 ingangspoorten naar een van de 32 uitgangspoorten. Foto: Han et al.

Tot nu toe zijn die MEMS-fotonische schakelaars vervaardigd met behulp van niet-standaard en complexe processen in laboratoriumomgevingen, waardoor ze moeilijk op de markt kunnen worden gebracht. Maar onderzoekers van de University of California Berkeley startten een samenwerking waarbij ingenieurs van verschillende universiteiten over de hele wereld bijeenkwamen om aan te tonen dat de moeilijkheden konden worden overwonnen. Ze creëerden een fotonische MEMS-schakelaar met behulp van een in de handel verkrijgbaar complementair metaaloxide-halfgeleider (CMOS) fabricageproces zonder modificatie.


Het gebruik van dit bekende microfabricageplatform vertegenwoordigt een enorme stap in de richting van industrialisatie, omdat het compatibel is met de meeste huidige technologieën, kosteneffectief is en geschikt is voor productie van grote hoeveelheden.

 

In hun onderzoek, onlangs gepubliceerd in SPIE's Journal of Optical Microsystems, werd de fotonische schakelaar gefabriceerd op SOI 200 mm-wafers met behulp van reguliere fotolithografische en droog-etsprocessen in een commerciële setting. De hele fotonische geïntegreerde schakeling is opgenomen in de silicium-toplaag, wat het voordeel heeft dat het aantal fabricagestappen wordt beperkt: er zijn twee droog-etsprocessen, een lift-off om metalen verbindingen te maken en de uiteindelijke release van de Mems door oxide-etsen.

 

Het switchontwerp omvat 32 invoerpoorten en 32 uitvoerpoorten, die een 32 x 32 matrix (volledige grootte is 5,9 mm x 5,9 mm) van hetzelfde gerepliceerde element vertegenwoordigen. In elk van de afzonderlijke elementen wordt de lichtoverdracht van het ene kanaal naar het andere geproduceerd door de afstand tussen twee golfgeleiders te verkleinen om hun modi te koppelen, een bewerking die wordt bereikt door een elektrostatische kamaandrijving die ook in de silicium-toplaag is opgenomen.

 

De onderzoekers evalueerden de prestaties van de fotonische schakelaars door verschillende belangrijke parameters te meten: het lichtvermogensverlies door de hele schakelaar van 7,7 dB, de optische bandbreedte van ongeveer 30 nm bij de golflengte van 1550 nm en de snelheid van de schakelhandeling van 50 μs. . Deze waarden zijn al uitstekend in vergelijking met andere fotonische schakelbenaderingen, en er zijn al manieren geïdentificeerd om ze te verbeteren. 

 

Gerelateerd nieuws

Van inbraakalarm tot zwarte gaten detector

Van inbraakalarm tot zwarte gaten detector

Is zwaartekracht een kwantumfenomeen? Dat is een van de grote open vragen in de natuurkunde. Vorig jaar is aan de RUG een experiment bedacht dat deze vraag kan beantwoorden. Dit jaar laten de onderzoekers zien dat…

Nucleaire reacties smeulen weer in Tsjernobyl

Nucleaire reacties smeulen weer in Tsjernobyl

Vijfendertig jaar nadat de kerncentrale van Tsjernobyl in Oekraïne explodeerde bij het ergste nucleaire ongeval ter wereld, smeulen de splijtingsreacties opnieuw in de uraniumbrandstofmassa's die diep in een…

Wilde dieren beschermen met LoraWan

Wilde dieren beschermen met LoraWan (video)

In het ‘Central Tuli Game Reserve’ in Botswana worden de wilde dieren sinds kort beschermd met behulp van slimme techniek. Een Lorawan-netwerk met vijf gateway installaties en verschillende sensoren zorgt voor een …

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

Elobau Benelux BV *
Elobau Benelux BV *

creating sustainable solutions

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

7 juni 2021, online

Vision, Robotics & Motion business event

Het online alternatief voor de vakbeurs Vision, Robotics & Motion.

29 juni 2021, online

Behoud onderhoudskennis – en ervaring in de energiesector met behulp van Mixed Reality

Hoe kunnen energiebedrijven voorkomen dat waardevolle kennis de deur uitloopt door vergrijzing en andere...

29 juni 2021

Webinar: Hoe machinegegevens te verzamelen en te gebruiken via on-site oplossingen

Gericht op het bruikbaar maken van machine- en procesdata via lokale systemen

Meer agendapunten »