Integrierte Photonik durch 3D Mikrofabrikation

Die Miniaturisierung optischer und optoelektronischer Komponenten ermöglicht Innovationen in der Daten- und Telekommunikation sowie für Applikationen in der miniaturisierten Sensorik und Bildgebungstechnik. Die Herstellung von Freiformlinsen, Spiegeln und anderen neuartigen Designs mit konventionellen 3D-Druckmethoden auf der Mikrometerskala führt nicht zur erforderlichen Formgenauigkeit und optischen Oberflächengüte. Die Zwei-Photonen-Polymerisation ermöglicht den 3D-Druck von optisch transparenten Mikrostrukturen mit glatten Oberflächen und entlang eines schlanken Herstellungsprozesses. Die hochpräzise 3D-Drucktechnologie von Nanoscribe wird zur Herstellung von Mikroteilen auf flachen Substraten eingesetzt. Es können aber auch komplexe Elemente direkt auf vorstrukturierte Substrate und Topografien gedruckt werden. Dazu zählen integrierte photonische Schaltkreise, optische Faserspitzen und vorfabrizierte Wafer. Der hochpräzise in situ 3D-Mikrodruck ist eine entscheidende Voraussetzung für die Miniaturisierung und die montagefreie Herstellung optischer Schnittstellen auf einer Vielzahl unterschiedlicher Materialien, wie InP, SOI und Si₃N₄.

Dank der 3D-Drucktechnologie von Nanoscribe können technisch anspruchsvolle Schnittstellen zwischen optischen Fasern und einem Chip hergestellt werden. Möglich wird das durch den Direktdruck mikrooptischer Freiformkomponenten auf einen Chip. Beispielsweise muss das Licht gesammelt, parallel zur Chipebene umgelenkt und dann in einen schmalen Wellenleiter geleitet werden. Die für die Zwei-Photonen-Polymerisation typische Designfreiheit ermöglicht die Kombination von Elementen wie sphärischen Linsen, um das Licht von der Faserfacette mit einem Konus zu sammeln, und es in den Wellenleiter zu übertragen.

Nanoscribes Expertise in der hochpräzisen 3D-Mikrofabrikation und mehr als ein Jahrzehnt Erfahrung auf dem Gebiet der integrierten Photonik haben zur Entwicklung von Quantum X align, dem klassenbesten 3D-Drucker mit Nanopräzisions-Alignmentsystem geführt. Dieses neue Zwei-Photonen-Lithographiesystem ermöglicht die Mikrofabrikation von Freiformlinsen an vordefinierten Positionen von photonischen Komponenten und Plattformen.

Unsere Kompetenz im mit Nanopräzision ausgerichteten 3D-Druck ist auch bei mehreren innovativen Forschungsprojekten gefragt, wie MiLiQuant, HandheldOCT und PHOENICS.