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
Nasa's Kinematic Navigation and Cartography Knapsack Instrument (Knack) gebruikt 4D-lidar om toekomstige maan- en planetaire verkenningen te ondersteunen. Knack is een op lidar gebaseerd mobiel terrein- en…
Op de Hannover Messe zal de Fraunhofer Cluster of Excellence Cognitive Internet Technologies CCIT demonstreren hoe cognitieve transformatie van industriële processen de efficiëntie van vormmachines kan verbeteren (hal…
March, het studententeam van de TU Delft dat exoskeletten bouwt voor mensen met een dwarslaesie, zal zich dit jaar richten op het volledig dynamisch lopen en het creëren van meer flexibiliteit. Dit wordt bereikt door de…
Product van de maand
RSSPSENcode is zowel bedoeld voor de standbewaking van afschermingen volgens EN 60947-5-3 als voor de positiebewaking. Door...
Techvertorials
Focus op
Machineveiligheid, systemen en componenten
creating sustainable solutions
Lineaire aandrijf componenten en oplossingen
Gespecialiseerd in Forceren, Dieptrekken, Flenswalsen, Lassen en Apparatenbouw.
Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen
Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet
Leverancier van technische standaardveren en normdelen, leverbaar uit voorraad.
Agenda
17 mei 2022, Parijs
De internationale Franse industrievakbeurs Global Industrie integreert dit jaar Measurement World en GAS...
19 mei 2022, online
NEN en het ministerie van SZW nodigen belanghebbenden uit om hier ontwikkelingen van en voor de industrie...