Anzeige
The rise of computers in past decades was made possible largely thanks to the invention of the integrated circuit, a device that combines all necessary electronic components onto a single chip. In a similar vein, the success of optical computing is largely dependent on the possibility of integrating all essential optical components onto a single chip (photonic circuit). Lim Teck Guan at the A*STAR Institute of Microelectronics and co-workers have now developed an enhanced alignment solution for photonic circuits. “Our approach offers a highly accurate, passive optical alignment solution for these devices,” says Guan.
The fabrication of photonic circuits is no easy task because there is little room for error. In order to get the best performance from these devices operating at the visible or near-infrared spectrum, various elements must be aligned with utmost precision, typically within an error of around one micrometer. Even with the slightest misalignment, a microlens, for example, might not be able to focus light into a photodetector.
The researchers came up with an alignment method that is remarkably straightforward and easy to implement. It is based on a circular through-hole with two diameters. The design of the larger hole is not critical and it can either partially or entirely accomodate the spherical lens, depending on the application requirement. A second hole in the chip is smaller than the sphere diameter so that if the lens is pressed against the opening the sphere will automatically be aligned in its center. In this way, light from underneath the chip is guided through the lens and the second hole, and on to a photodetector that is placed directly above.
This guided assembly scheme makes it easy to fabricate more complex photonic circuits, once the spherical lenses are integrated with the layer containing the through-holes. Electronic circuits of virtually any complexity can be placed on the chip with high accuracy, so that they align perfectly with the optical beam shone through the lens. The measured efficiencies of the light coupling between the different components on the chip are promising and demonstrate light propagation with few losses.
In the current assembly, a laser is placed on a chip and through a combination of mirrors and microsphere lenses, the light is guided across the chip to a photodetector. However, the researchers have already set their sights on the advantages of further integration. “In future, we might come up with more complex circuits,” suggests Guan. “These devices could lead to applications including high-speed, high-bandwidth integrated photonic circuits, particularly if we can integrate conventional silicon electronics with photonic functionality.”
References
Guan, L. T. et al. Integrated optical carrier for optical/electrical interconnect. IEEE Transactions on Components, Packaging, and Manufacturing Technology 1, 125–132 (2011).
Lee Swee Heng | Quelle: Research asia research news
Weitere Informationen: www.a-star.edu.sg/
www.researchsea.com
Weitere Berichte zu: integrated photonic circuits > Microelectronics > Microlens > photodetector > Photonic > photonic circuits > slightest misalignment
„All4Green“ – Rechnen, wenn der Wind bläst
24.05.2012 | Universität Mannheim
Komplexität beherrschen
23.05.2012 | Siemens AG
Krankheiten wie Parkinson, Alzheimer und bestimmte Krebsformen gehen auf eine fehlerhafte Faltung und Aggregation von Eiweißen im Körper zurück.
Wissenschaftlern des Instituts für Photonische Technologien (IPHT) in Jena ist es erstmals gelungen, Proteinstrukturen auf sub-molekularer Ebene nachzuweisen und spektroskopisch zu analysieren. Ein wichtiger Schritt zum Verständnis der Krankheitsursachen.
„Bis heute hat man nicht genau verstanden, was die fehlerhafte Faltung und Aggregation von Eiweißen, zum Beispiel im Zusammenhang mit Alzheimer, ...
Die Quantenphysik beschreibt physikalische Vorgänge in Festkörpern und anderen Vielteilchensystemen auch mit Hilfe von Quasiteilchen.
Innsbrucker Physikern um Rudolf Grimm ist es nun erstmals gelungen, ein neues Quasiteilchen - ein repulsives Polaron - in einem Quantengas experimentell zu erzeugen. Die Forscher berichten darüber in der Online-Ausgabe der Fachzeitschrift Nature.
Ultrakalte Quantengase sind ein ideales Experimentierfeld, um physikalische Phänomene in Festkörpern zu simulieren. Unter streng kontrollierten Bedingungen ...
Licht lässt die Partikel in der Atmosphäre wachsen. In einem Experiment hat ein internationales Forscherteam erstmals einen neuen Mechanismus nachweisen können, bei dem Partikel durch Licht größer werden und der damit Einfluss auf die Wolkenbildung und das Klima hat.
Photokatalytische Reaktionen können zu einer schnellen Bindung von nicht kondensierenden flüchtigen organischen Kohlenwasserstoffen (VOCs) auf der Oberfläche der Partikel führen. Unter solchen Bedingungen nehme die Größe und Masse der Partikel schnell zu, schreiben die Wissenschaftler im renommierten Fachblatt PNAS.
Die Ergebnisse des Laborexperimentes könnten Effekte erklären, die bisher schon bei Feldkampagnen ...
Ähnlich wie blutsaugende Insekten prüfen Pflanzenschädlinge ihren Wirt auf Abwehrsignale, bevor sie anfangen zu fressen
Pflanzen bilden wenige Minuten nach Angriff eines Fraßfeindes Jasmonsäure, ein Hormon, das die Verteidigung gegen Insekten in Gange setzt mit der Folge, dass giftige Stoffe wie Nikotin oder Verdauungshemmer in den Blättern akkumulieren.
Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie, Jena, haben jetzt herausgefunden, dass Zwergzikaden die Verteidigungsbereitschaft von Tabakpflanzen aufspüren können. ...
Wissenschaftlern vom Institut für Physikalische und Theoretische Chemie der Universität Bonn ist es erstmals gelungen, den Transport eines wichtigen Informationsträgers in biologischen Zellen praktisch unmodifiziert in Echtzeit zu filmen.
Die Studie zeigt, wie die so genannte Boten-RNA die Zellkernhülle überwindet und vom Zellkern in das Zytoplasma gelangt. Diese Arbeit ist nun in dem renommierten Journal „Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA“ (PNAS) publiziert.
Der Bauplan aller Lebewesen ist in ihrem Erbgut gespeichert. Dieses lagert bei höheren ...
Anzeige
Anzeige

Energieversorger vor dem Umbruch
24.05.2012 | Studien Analysen
Stem-cell-growing surface enables bone repair
24.05.2012 | Biowissenschaften Chemie
Im wahrsten Sinne „Spitzenforschung“: IPHT-Forscher untersuchen Eiweißfasern mit größter Genauigkeit
24.05.2012 | Biowissenschaften Chemie
NieKE Themenforum: Ökonomie - Tierschutz - Lebensmittelsicherheit
24.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten
Nachhaltigkeit in der Schifffahrt: Werte vs. Wertschöpfung
24.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten
Wissenschaft und Öffentlichkeit
24.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten