Gần đây, các nhà nghiên cứu tại Viện Độ tin cậy và Cấu trúc vi mô Fraunhofer (Fraunhofer IZM) ở Đức và các đối tác của họ đã công bố phát triển thành công công nghệ hàn laser giúp bảo vệ hiệu quả sợi quang với mạch tích hợp quang tử (PIC) mà không cần sử dụng chất kết dính để liên kết.
Công nghệ này được phát triển để đáp ứng công nghệ cảm biến quang sinh học và chủ yếu sử dụng các hệ thống mạch tích hợp quang tử thu nhỏ (PIC) với các kết nối cáp quang có độ ổn định cao.
Trước đây, chất kết dính thường được yêu cầu cho các kết nối sợi quang của mạch tích hợp quang tử. Tuy nhiên, về lâu dài giải pháp này dẫn đến xuất hiện hiện tượng suy giảm quang học và cuối cùng là tổn hao đường truyền quang. Độ mềm của chất kết dính khiến vị trí của linh kiện thay đổi theo thời gian và tạo ra điểm giao thoa giữa hai lớp kính. Khi chất kết dính già đi, điều này dẫn đến suy giảm tín hiệu và các kết nối dễ gãy.
Do thể tích khác nhau của sợi thủy tinh và chất nền, khả năng chịu nhiệt của hai phần được nối không bằng nhau và do đó hoạt động khác nhau về mặt làm nóng và làm mát. Nếu không có sự bù đắp thích hợp cho sự khác biệt, điều này có thể dẫn đến biến dạng và nứt trong quá trình làm mát. Để giải quyết vấn đề này, nhóm nghiên cứu đã sử dụng một tia laser có thể điều chỉnh riêng biệt để làm nóng trước chất nền một cách đồng đều sao cho các pha nóng chảy của sợi và chất nền xảy ra đồng thời.
Công nghệ được phát triển trong dự án này đã vượt ra ngoài giai đoạn thiết lập thử nghiệm; hệ thống họ phát triển được thiết kế cho môi trường công nghiệp. Viện Độ tin cậy và Cấu trúc vi mô Fraunhofer (Fraunhofer IZM) ở Đức, phối hợp với Finicontec Service, đã triển khai quy trình công nghệ trong một hệ thống tự động và nhận thấy quy trình này có khả năng tái sản xuất và mở rộng cao. Nó được trang bị giám sát quy trình nhiệt lên tới 1.300 độ, hệ thống định vị chính xác đến 1 μm và hình ảnh để xác định quy trình và phần mềm điều khiển.
"Tiềm năng tự động hóa cao cho phép khách hàng sử dụng các mạch tích hợp quang tử (PIC) với hiệu suất ghép tối đa. Hợp nhất trong công nghiệp có nghĩa là một bước nhảy vọt trong các ứng dụng quang tử sinh học cũng như trong truyền thông lượng tử và quang tử hiệu suất cao." Gómez nói.
