Schnelle optische Justage für Test und Produktion von Silicon Photonics Komponenten

Silicon Photonics (SiP) – die Konvergenz von Photonik und Halbleitertechnologie – verspricht einen Quantensprung in Bezug auf Datendurchsatz, parallelen Prozessen und Energieeffizienz. Die technischen Herausforderungen an Design und Materialien wurden mittlerweile gelöst. Test und Packaging für die Massenherstellung müssen jedoch noch optimiert werden.

Für Test und Packaging von SiP Komponenten werden Justagemechanismen, die mit Genauigkeiten im Nanometerbereich arbeiten, benötigt. Da visuelle oder mechanische Referenzen nicht präzise genug sind, muss die Optimierung über das optische Signal selbst erfolgen.

Außerdem sind SiP Komponenten oft mit mehreren Ein-und Ausgängen und parallelen optischen Pfaden ausgestattet, die jeweils interagieren und gleichzeitig optimiert werden müssen, einerseits um Zeit zu sparen, oft aber auch weil serielle Optimierung wegen der optischen Gegebenheiten hier nicht zum Ziel führt. Eine ausreichende technische Lösung für diese Herausforderung war bisher auf dem Markt nicht verfügbar.

Mit seiner Jahrzehnte langen Erfahrung als Präzisions-Lieferant für die Halbleiterindustrie hat Physik Instrumente (PI) jetzt ein System vorgestellt, das die Anforderungen an paralleles optisches Alignment in mehreren Freiheitsgraden erfüllt. Damit wird für die Massenherstellung von SiP Komponenten ein entscheidender Schritt nach vorne gemacht.

Das FMPA (Fast Multi-Channel Photonics Alignment) System basiert auf der Kombination eines Hochgeschwindigeits-Piezoscanners, eines Mikrostellsystems (XYZ oder 6-Achsen Hexapod) und eines Hochleistungscontrollers mit Firmware basierten Routinen für optisches Alignment.

Erstmals auf der Photonics West 2015 vorgestellt, wurde das System von PI Entwicklungsteams auf beiden Seiten des Atlantiks kontinuierlich verbessert und basiert auf dem Wissen von mehr als 100-Personenjahren im Bereich automatischer Photonik Justage.

Der modulare Baukasten, den PI für Photonics Alignment Aufgaben anbietet, ermöglicht eine bisher unerreichte Flexibilität selbst für extreme Anforderungen, wie hier am Beispiel eines doppelseitigen Planartests mit je sechs Freiheitsgraden gezeigt wird. 

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PI M-110.1DG
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M-110 • M-111 • M-112 Kompakter Linearstelltisch

XY(Z)-Kombinationen mit vielen Antriebs- und Stellwegvarianten

  • Stellwege 5 mm, 15 mm und 25 mm
  • Sehr gutes Preis-Leistungs-Verhältnis
  • Kleinste Schrittweite 50 nm
  • Höchstgeschwindigkeit 2 mm/s
  • Geregelte DC- und Schrittmotoren
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  • Option: Kugelumlaufspindel für höhere Geschwindigkeiten und Zyklenzahlen
  • Vakuumversionen bis 10-6 hPa
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M-122 Präzisions-Mikro-Linearstelltisch

Kompakt und sehr schnell mit direkter Positionsmessung

  • Stellweg 25 mm
  • Integrierter Linearencoder für höchste Genauigkeit mit Auflösung 0,1 µm
  • Kleinste Schrittweite 0,2 µm
  • Höchstgeschwindigkeit 20 mm/s
  • Kugelumlaufspindel für hohe Geschwindigkeiten und Zyklenzahlen
PI P-611.3S
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P-611.3 NanoCube® XYZ-System

Kompaktes mehrachsiges Piezosystem für die Nanopositionierung und Faserjustage

  • Stellweg bis 120 µm × 120 µm × 120 µm
  • Ultrakompakt: 44 mm × 44 mm × 44 mm
  • Auflösung bis 0,2 nm
  • Schnelles Ansprechverhalten
  • Spielfreie und hochgenaue Festkörperführungen
  • Überlegene Lebensdauer dank PICMA® Piezoaktoren
  • Für schnelles Scannen
  • Version mit integriertem Faserhalter
  • Besonders kostengünstige Systeme
PI H-206
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H-206 6-Achsen-Justiersystem

Ideal für Faserkopplung

  • Höchste Präzision durch Festkörpergelenke
  • Mit integrierten Scanalgorithmen für faseroptische Justage
  • Aktorauflösung 33 nm
  • Wiederholgenauigkeit 0,3 µm / 6 µrad
  • Kleinste Schrittweite 0,1 µm / 2 µrad
  • Geschwindigkeit von 10 µm/s bis 10 mm/s
  • Leistungsfähiger Controller mit Vektorsteuerung, virtueller Pivotpunkt
  • Umfangreiches Softwarepaket
PI H-811
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H-811.D2 6-Achsen-Miniatur-Hexapod

Schnell, kompakt und höchst präzise

  • Stellwege bis 34 mm / 42°
  • Belastbarkeit bis 5 kg
  • Aktorauflösung 40 nm
  • Kleinste Schrittweite bis 0,1 µm
  • Wiederholgenauigkeit bis ±0,06 µm
  • Geschwindigkeit bis 10 mm/s
  • Vakuumkompatible Versionen erhältlich
PI E-712.M1
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E-712 Digitaler Piezocontroller

Modulares System mit bis zu 6 Achsen für höchste Präzision

  • Digitaler Controller der neuesten Generation: 600-MHz-Prozessor
  • Bis zu 50 kHz Servo Update Rate
  • Hochstabile 20-Bit-D/A-Wandler
  • Echtzeitbetriebssystem für höchste Bahntreue
  • Modularer Aufbau für höchste Flexibilität in der Umsetzung von Kundenanforderungen
  • ID-Chip-Erkennung für automatischen Abgleich des Controllers auf die Piezomechanik
  • Flexible Schnittstellen: Ethernet, USB, RS-232
  • Optionale breitbandige analoge Ein- und Ausgänge
  • Umfangreiches Softwarepaket

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Brochure: Photonic and Fiber Alignment Engines

Nanoscale Accuracy, Millisecond Responsiveness, Ultra-fast Global Optimization, Real-Time Tracking, 3 to 18 or More Axes
BRO52E 01/2016
Englisch
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