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

Een gevleugelde microchip: de kleinste door mensen gemaakte vliegende structuur ooit

Microchips kunnen nieuw kunstje: vliegen

Ingenieurs van de Northwestern University (VS) hebben een nieuwe mogelijkheid toegevoegd aan elektronische microchips: vliegen. De vliegende chip (of 'microflier') is ongeveer zo groot als een zandkorrel en…

Nieuw motorontwerp kan het gebrul van straaljagers dempen

Nieuw motorontwerp dempt het gebrul van straaljagers

Lucht- en ruimtevaartingenieurs van de Universiteit van Cincinnati (VS) hebben een nieuw mondstukontwerp voor F-18-gevechtsvliegtuigen bedacht om het oorverdovende gebrul van de motoren te dempen zonder de prestaties te…

De impact van extreme golven op offshore constructies meten

De impact van extreme golven op offshore constructies

Harde stormen kunnen steile, brekende golven veroorzaken die met enorme kracht tegen platforms en windturbines slaan. Wetenschappers van NTNU en Sintef bestuderen het gedrag van offshore constructies die aan dit soort…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Product van de maand

RSS
Volledig metalen transponderschakelaar CTA

Met een volledig metalen behuizing is deze CTA een nóg sterkere variant dan de kunststof versie.

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

Elobau Benelux BV *
Elobau Benelux BV *

creating sustainable solutions

Orfa Visser BV
Orfa Visser BV

Gespecialiseerd in Forceren, Dieptrekken, Flenswalsen, Lassen en Apparatenbouw.

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

29 september 2021, Groningen

Main Industry

Vakbeurs voor industrial maintenance en smart industry

4 oktober 2021

Week van de mki

FME-week over boeien en binden in de techniek.

13 oktober 2021, Den Bosch

Efficiënt Aandrijven Event 2021

De focus van dit event ligt op energiebesparende oplossingen in de gehele aandrijfketen en niet...

Meer agendapunten »