Preisgünstige, modulare XYZ Justage-Ausrüstung für die Photonik

Strukturen im Submikrometer-Bereich und steigende Mengen erfordern automatisierte, schnelle Alignmentverfahren

Eine ständige Herausforderung im schnell wachsenden Bereich der Silizium-Photonik ist das extrem präzise Alignment für die Kopplung von Ein- und Ausgängen. Sowohl im Labor als auch in der Produktion ist es notwendig, diese Kopplungen, die zum Teil bis auf Nanometer genau sein müssen, zu erreichen, zu erhalten und zu charakterisieren.  Eine Automatisierung ist dringend erforderlich, zum einen wegen des feinen Alignments im Submikrometer-Bereich, zum anderen auch weil die Anzahl rapide ansteigt, bedingt durch die zunehmende Integration dieser Technologie in die Mikroelektronikfertigung. 

Hochwirksame integrierte Scan-Routinen verbessern den Durchsatz

Die vollständige Integration der Flächenscan-Funktion des F-131 kann zu erheblichen Verbesserungen des Scan- und Ausrichtungsdurchsatzes führen, da Kommunikationslatenzen und Einschwingzeiten durch das Anfahren einzelner Punkte vermieden werden.  Das Abtasten mit einer einzelnen sinusförmigen Frequenz führt zu einer gleichmäßigen, kontinuierlichen Bewegung und bringt einen bedeutenden Fortschritt gegenüber herkömmlichen Raster- und Serpentinenscans, die zeitaufwändige Stopps und Starts benötigen. Die Frequenz des Scans kann individuell eingestellt werden, um die Anregung von strukturellen Resonanzen im Aufbau und in der eigentlichen Komponente zu vermeiden, was die Scan-Geschwindigkeit insgesamt weiter erhöht.  

Ein einziger Befehl startet den Scan, wobei die integrierte Datenaufzeichnung synchron optische Daten und die Position in mehreren Achsen erfassen kann.  Dieser hochwirksame Scan ist in der Tat ein wichtiger Bestandteil von PI's preisgekröntem Portfolio an industriellen Photonik-Alignmentsystemen. Alle Steuerungen sind digital, so dass Laständerungen ohne elektronische Anpassung problemlos vorgenommen werden können. Zudem sind alle Bewegungsachsen mit hochauflösenden Positionssensoren ausgestattet, so dass die Position des Systems während des Betriebs immer bekannt und geregelt ist, was die Sicherheit von Geräten und Benutzern erhöht. 

Kostengünstige Lösung mit volldigitaler Steuerung

Das neue, modulare Faserpositioniersystem F-131 von PI bietet hervorragende Möglichkeiten, um die Herstell- und Prüfprozesse von Photonik-Komponenten zu verbessern und weiterzuentwickeln.  Es besteht aus einem gestapelten Aufbau aus drei präzisen, geregelten Lineartischen mit DC-Motor mit jeweils 15 mm Stellweg, sowie einem geregelten NanoCube XYZ-Piezosystem, das hohe Geschwindigkeit bei 2 nm Auflösung bietet.  

Im Paket enthalten sind passende volldigitalen Steuerungen, die bei der Optimierung und Charakterisierung von Komponenten und Ankopplungen unterstützen, egal ob am Ein- oder Ausgang. Sie stellen neuartige, vibrationsarme, integrierte Befehle für schnelles Scannen und einen eingebauten Datenrekorder zur Verfügung. Hochgeschwindigkeits-Ethernet- und USB-Schnittstellen, ein hochauflösender Analogeingang für optische Messtechnik und eine große Anzahl von Softwarebibliotheken für die schnelle Anwendungsentwicklung, sorgen für schnelles Einbinden in die Anwendung und flexible Nutzungsmöglichkeiten. Das leistungsstarke grafische Anwenderprogramm PIMikroMove ermöglicht eine sofort einsatzfähige, einfache, interaktive Steuerung und Visualisierung.  

Zusätzlich werden Programmierbeispiele in NI LabVIEW, Python, MATLAB und anderen gängigen Programmierumgebungen bereitgestellt. Die plattformübergreifende Unterstützung von Windows, macOS und Linux ist für eine effiziente Entwicklung ausführlich dokumentiert.  Die optionale Software C-990.FA1 ermöglicht die vollautomatische Ausrichtung von lichtleitenden Komponenten. Außerdem kann der optische Leistungsmesser F-712.PM1 angebunden werden, der optische Signale mit hoher Bandbreite und großem Dynamikbereich über einen breiten Spektralbereich misst.  




Über den Autor

Scott Jordan

Leiter des Marktsegments Photonik, PI (Physik Instrumente) L.P.

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