Aufbau von integrierten photonischen Bauelementen durch automatisierte Aufbau- und Verbindungstechnik
Die Prüfung sowie Aufbau- und Verbindungstechnik photonischer Bauelemente erfordert hocheffiziente Produktionssysteme. Für Durchsatz und Produktionskosten ist der Ausrichtungsvorgang einer der wichtigsten Kostenfaktoren, da er einen wesentlichen Teil mehrerer Stufen des Produktionsprozesses darstellt. Um eine bestmögliche Leistung zu erzielen, muss die optimale Kombination von Genauigkeit, Geschwindigkeit und intelligenter Automatisierung erreicht werden. Positioniergenauigkeiten im Submikrometer- bzw. Nanometerbereich sind in allen sechs Freiheitsgraden gefordert.
Neben Ausrichtungsgeschwindigkeit und -genauigkeit sind zudem Größenbeschränkungen, Wärmeableitung und Zuverlässigkeit kritische Faktoren bei der Automatisierung von Prozessen der Prüfung sowie Aufbau- und Verbindungstechnik photonischer Schaltkreise. Der wachsende Bedarf an kleineren und immer komplexeren integrierten Photonikkomponenten, passend für kompakte und tragbare elektronische Geräte, verlangt nach Aufbau- und Verbindungslösungen, die die Integration mehrerer optischer Komponenten in dicht gepackte Module ermöglichen – bei gleichzeitig hoher Leistung und Zuverlässigkeit. Da photonische Komponenten häufig in herausfordernden Umgebungen zum Einsatz kommen, müssen die Aufbau- und Verbindungssysteme sicherstellen können, dass die Komponenten auch bei extremen Temperaturen, mechanischen Stoßbelastungen sowie Vibration eine zuverlässige Leistung bringen. Aufgrund der vielfältigen Anforderungen des Siliziumphotonikmarkts sind flexible und auf den Kunden zugeschnittene Prüfungs-, Aufbau- und Verbindungslösungen gefordert. Die Verfügbarkeit konfigurierbarer und adaptierbarer Bewegungslösungen ist daher unerlässlich.
Verbesserung von Leistungsfähigkeit, Zuverlässigkeit und Durchsatz in SiPh-Prüfungs-, Aufbau- und Verbindungstechniken
Um die Eignung von Produktionsprozessen für die komplexen Automatisierungsaufgaben in der Siliziumphotonik zu verbessern, hat PI ein modulares Lösungsportfolio entwickelt, das im Wesentlichen auf zwei Säulen beruht: hochpräzise mechanische Positioniersysteme und Algorithmen für Aufgaben wie die >> Erstlichterkennung oder die Koppeloptimierung. Je nach Anwendung können verschiedene Ausrichtungslösungen von PI eingesetzt werden.
Mehrere Kanäle, mehrere Elemente sowie mehrere korrespondierende Ein- und Ausgänge, die über mehrere Freiheitsgrade auszurichten sind, und alle benötigen eine optimale Ausrichtung – eine sehr zeitaufwändige und kostenintensive Aufgabe. Die Mehrkanal-Photonikausrichtungssysteme (FMPA) und die im Controller integrierten einzigartigen, eigenentwickelten Ausrichtungsalgorithmen von PI ermöglichen automatische simultane Ausrichtungsvorgänge über mehrere Kanäle, Geräte und Freiheitsgrade. Sie optimieren so die Gesamtausrichtung in einem einzigen schnellen Schritt. Dauer und Kosten können so um bis zu 99 Prozent reduziert werden im Vergleich zu herkömmlichen Serienlösungen.
Für die Ausrichtung von faseroptischen Komponenten in der Großserienfertigung mit strikten Sauberkeitsanforderungen bietet PI hochentwickelte Bewegungslösungen passend für den schnellen automatisierten Dauerbetrieb und konzipiert aus verschiedenen Antriebs-, Führungs- und Sensoriktechnologien. Komplementiert durch spezielle, eigenentwickelte Ausrichtungsalgorithmen für die simultane Optimierung beliebiger Leistungszahlen können unsere Lösungen den Durchsatz um mehr als das Hundertfache erhöhen im Vergleich zu herkömmlichen Ausrichtungssystemen.
Nicht alle Prozesse in der Photonikproduktion benötigen maximalen Durchsatz und maximale Genauigkeit. Unser Portfolio umfasst auch kostengünstige Ausrichtungssysteme, die auf modularen Präzisionspositionierern basieren und so dennoch die Vorteile des leistungsstarken PI Motion Controllers und der prämierten integrierten Ausrichtungsalgorithmen mitbringen.
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