研究人员将小型光子芯片变成功能性温度传感器
与电子学类似,光子电路可以小型化到芯片上,从而形成所谓的光子集成电路(PIC)。尽管这些发展比电子产品更晚,但该领域正在迅速发展。然而,主要问题之一是将这种 PIC 变成功能性设备。这需要光学封装和耦合策略,以便将光引入 PIC 并从 PIC 中获取光。
例如,对于光通信,需要使用光纤进行连接,然后长距离传输光脉冲。或者,PIC 可以容纳一个光学传感器,该传感器需要外部光才能读出。 由于 PIC 上的光在亚微米尺寸的非常小的通道(称为波导)中传播,因此这种光耦合非常具有挑战性,需要在 PIC 和外部组件之间仔细对齐。光学元件也非常脆弱,因此正确封装 PIC 对于获得可靠的设备至关重要。 根特大学的Van Steenberge教授和Jeroen Missinne教授以及imec的研究团队正在开发解决方案,以克服与下一代电信系统、传感器和生物医学设备中的PIC相关的封装和集成挑战。 他们的活动之一是使用非常小的透镜(微透镜)来更轻松地将 PIC 上的光通道与外部光纤或其他元件连接起来。他们已经展示了可以在制造过程中集成到 PIC 本身的微透镜或在封装过程中添加的外部微透镜。 后者是最近发表在《光学微系统》杂志上的一篇论文的主题。 由此产生的封装微型光学温度传感器探头(右)和带有分解图的原理图,说明了传感器探头的构建(左)。 使用直径为300 um的小型球透镜在PIC上的传感器和可连接到标准读出设备的光纤之间建立有效连接。 此外,本文还介绍了将 PIC 转换为功能齐全且完全封装的微型传感器探头(直径小于 2 mm)所需的导入步骤。本演示中开发的光学传感器类型是布拉格光栅温度传感器,可测量高达180°C的温度。 该传感器是在欧洲 SEER 项目的框架内与 Argotech(捷克共和国)和雅典国立技术大学(希腊)的光子学通信研究实验室一起实现的。在这个项目中,几个欧洲合作伙伴专注于将光学传感器集成到制造过程中,以制造复合材料部件,例如飞机中使用的部件,这最终将实现工艺优化、节能和成本节约。 相关链接:https://phys.org/news/2023-12-small-photonic-chip-functional-temperature.html 分享到:
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最新评论
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mmttxiaoxiao 2023-12-17 16:30微透镜镜片加快研究应用
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加油艾特我 2023-12-17 20:14不错,光学传感器的集成设计
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liulin666 2023-12-17 20:22研究人员将小型光子芯片变成功能性温度传感器
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chenming95 2023-12-17 23:22研究人员将小型光子芯片变成功能性温度传感器
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sac 2023-12-17 23:38光子芯片
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谭健 2023-12-18 08:45太厉害了
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