Leistungsangebot

Prozessdienstleistungen & Prototypen

Zwei-Photonen Polymerisation für optische Verbindungen

as Fraunhofer IZM baut seine Kompetenzen im Bereich die Materialalternativen für optische Verbindungen, z.B. auf dem Gebiet der Polymere, weiter aus. In Kombination mit einer kommerziellen lasergestützten Anlage ermöglichen Polymere die Herstellung von kundenspezifischen und präzisen optischen Verbindungen und Mikrolinsen für photonische integrierte Schaltungen (PICs) und optische Fasern. Anwendungen für diese gut skalierbare und verlustarme Technologie sind u.a. optische Kommunikation, Biosensorik und Quantentechnologie.

Die Zwei-Photonen-Polymerisation (2PP) ist eine revolutionäre Technologie, die den direkten 3D-Druck von Freiform-photonischen Drahtbonds (PWB) und Mikrooptiken an der Facette von PICs und Fasern ermöglicht. Der TPP-Prozess umfasst die Fokussierung ultrakurzer Laserpulse im Volumen eines lichtsensitiven Polymers. Diese Pulse bewirken eine Zwei-Photonen-Absorption und eine anschließende Polymerisation. Nach der lokalen Beleuchtung innerhalb des Polymervolumens und dem anschließenden Auswaschen verbleibt das polymerisierte Material in der gewünschten Struktur.

Optische Verbindungen durch Singlemode-PWB ermöglichen die hybride Integration von PIC, die auf verschiedenen Plattformen wie InP, SOI, SiN, LiNbO3 und Glas hergestellt werden. PIC zu PIC, Laser zu PIC, Laser zu Faser und PIC zu Faser Kopplungskonfigurationen werden mit erwarteten optischen Verlusten < 2dB bei 1550nm entwickelt. Mikrooptiken für die Modenfeldanpassung von PICs und Fasern können mit Pitch von 127 mm und 250 mm und bei Wellenlängen von 1310 nm und 1550 nm hergestellt werden. Bei Bedarf können auch andere Wellenlängen untersucht werden.

Eigenschaften:

  • Verschiedene 3D-Formen zur Anpassung des Modefelddurchmessers von 2 λ bis 10 µm
  • Geeignet für die Bearbeitung von 10“ Wafer
  • Auflösung der Probenpositionierung von < 20 nm
  • Positioniergenauigkeit (der Laserstrukturierung) von <= 50 nm
  • Schreibfeld von 390 μm × 340 μm
TPP-Drucker: Vanguard SONATA 1000
© Fraunhofer IZM | Volker Mai
2PP-Drucker: Vanguard SONATA 1000
 

Prozessdienstleistungen & Prototypen

Klebstofffreies Verbinden von Glasfasern und Kapillaren mittels Laserschweißen

Laserschweißen zur Herstellung von stoffschlüssigen, faseroptischen oder mikrofluidischen Glas/Glas-Verbindungen

 

Prozessdienstleistungen & Prototypen

Laserbearbeitung von Glas

Am Fraunhofer IZM kann Glas mit industriellen, lasergestützten Anlagen berührungslos bearbeitet werden. Unsere Lösungen ermöglichen eine präzise und reproduzierbare Bearbeitung von Glas für Forschungszwecke und reale Anwendungen. Je nach Bedarf können die im Folgenden beschriebenen Verfahren kombiniert werden.

 

Forschungsschwerpunkte

Photonic packaging