研究人員將小型光子芯片變成功能性溫度傳感器
與電子學類似，光子電路可以小型化到芯片上，從而形成所謂的光子集成電路（PIC）。盡管這些發(fā)展比電子產(chǎn)品更晚，但該領域正在迅速發(fā)展。然而，主要問題之一是將這種 PIC 變成功能性設備。這需要光學封裝和耦合策略，以便將光引入 PIC 并從 PIC 中獲取光。 )."dqq^ q
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例如，對于光通信，需要使用光纖進行連接，然后長距離傳輸光脈沖�；蛘�，PIC 可以容納一個光學傳感器，該傳感器需要外部光才能讀出。 m &z(2yb1
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由于 PIC 上的光在亞微米尺寸的非常小的通道（稱為波導）中傳播，因此這種光耦合非常具有挑戰(zhàn)性，需要在 PIC 和外部組件之間仔細對齊。光學元件也非常脆弱，因此正確封裝 PIC 對于獲得可靠的設備至關重要。 /8Z&Y`G
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根特大學的Van Steenberge教授和Jeroen Missinne教授以及imec的研究團隊正在開發(fā)解決方案，以克服與下一代電信系統(tǒng)、傳感器和生物醫(yī)學設備中的PIC相關的封裝和集成挑戰(zhàn)。 f0R+Mz8 {
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他們的活動之一是使用非常小的透鏡（微透鏡）來更輕松地將 PIC 上的光通道與外部光纖或其他元件連接起來。他們已經(jīng)展示了可以在制造過程中集成到 PIC 本身的微透鏡或在封裝過程中添加的外部微透鏡。 w9mAeGyE
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后者是最近發(fā)表在《光學微系統(tǒng)》雜志上的一篇論文的主題。 g++-v HD
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由此產(chǎn)生的封裝微型光學溫度傳感器探頭（右）和帶有分解圖的原理圖，說明了傳感器探頭的構建（左）。 ?YUL~ P
使用直徑為300 um的小型球透鏡在PIC上的傳感器和可連接到標準讀出設備的光纖之間建立有效連接。
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此外，本文還介紹了將 PIC 轉換為功能齊全且完全封裝的微型傳感器探頭（直徑小于 2 mm）所需的導入步驟。本演示中開發(fā)的光學傳感器類型是布拉格光柵溫度傳感器，可測量高達180°C的溫度。 tR2%oT>h
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該傳感器是在歐洲 SEER 項目的框架內與 Argotech（捷克共和國）和雅典國立技術大學（希臘）的光子學通信研究實驗室一起實現(xiàn)的。在這個項目中，幾個歐洲合作伙伴專注于將光學傳感器集成到制造過程中，以制造復合材料部件，例如飛機中使用的部件，這最終將實現(xiàn)工藝優(yōu)化、節(jié)能和成本節(jié)約。 2 m} bddS
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