L'Allemagne développe une technologie de soudage laser direct pour des connexions fibre-puce sans adhésif

Récemment, des chercheurs de l'Institut Fraunhofer pour la fiabilité et les microstructures (Fraunhofer IZM) en Allemagne et leurs partenaires ont annoncé le développement réussi d'une technique de soudage laser qui fixe efficacement les fibres optiques aux circuits intégrés photoniques (PIC) sans avoir recours à des adhésifs pour le collage. .
La technologie a été développée en réponse à la technologie de détection biophotonique et utilise principalement des systèmes de circuits intégrés photoniques (PIC) miniaturisés avec des connexions par fibre optique très stables.

Dans le passé, des adhésifs étaient souvent nécessaires pour les interconnexions à fibres optiques des circuits intégrés photoniques. Cependant, à long terme, cette solution conduit à l'apparition de phénomènes de dégradation optique et éventuellement de pertes de transmission optique. La douceur de l'adhésif fait évoluer la position du composant dans le temps et crée un point d'interférence entre les deux couches de verre. À mesure que l’adhésif vieillit, cela entraîne une dégradation du signal et une fragilité des connexions.
En raison des volumes différents des fibres de verre et du substrat, les capacités thermiques des deux pièces à assembler sont inégales et se comportent donc différemment en termes de chauffage et de refroidissement. Sans compensation adéquate des différences, cela peut entraîner des déformations et des fissures lors du refroidissement. Pour résoudre ce problème, l’équipe a utilisé un laser accordable séparé pour préchauffer uniformément le substrat afin que les phases de fusion de la fibre et du substrat se produisent simultanément.
La technologie développée dans ce projet a dépassé le stade de la configuration expérimentale ; le système qu'ils ont développé est conçu pour les environnements industriels. L'Institut Fraunhofer pour la fiabilité et la microstructure (Fraunhofer IZM) en Allemagne, en collaboration avec Finicontec Service, a mis en œuvre le processus technologique dans un système automatisé et a constaté que le processus était hautement reproductible et évolutif. Il est équipé d'une surveillance du processus thermique jusqu'à 1 300 degrés, d'un système de positionnement précis à 1 μm et d'une imagerie pour identifier le processus et d'un logiciel de contrôle.
« Le potentiel d'automatisation élevée permet aux clients d'utiliser des circuits intégrés photoniques (PIC) avec une efficacité de couplage maximale. La consolidation industrielle signifie un bond en avant dans les applications biophotoniques, mais également dans les communications quantiques et la photonique haute performance. » dit Gómez.