Nanoscribe微納3D打印技術應用于光子集成芯片到光纖的3D對接耦合器研發

光子集成電路 (Photonic Integrated Circuit，PIC) 與電子集成電路類似，但不同的是電子集成電路集成的是晶體管、電容器、電阻器等電子器件，而光子集成電路集成的是各種不同的光學器件或光電器件，比如激光器、電光調制器、光電探測器、光衰減器、光復用/解復用器以及光放大器等。

集成光子學可廣泛應用于各種領域，例如數據通訊，激光雷達系統的自動駕駛技術和醫療領域中的移動感應設備等。而光子集成電路這項關鍵技術，尤其是微型光子組件應用，可以大大縮小復雜光學系統的尺寸并降低成本。光子集成電路的關鍵技術還在于連接接口，例如光纖到芯片的連接，可以有效提高集成度和功能性。類似于這種接口的制造非常具有挑戰性，需要權衡對準、效率和寬帶方面的種種要求。針對這些困難，科學家們提出了寬帶光纖耦合概念，并通過Nanoscribe的雙光子微納3D打印設備而制造的3D耦合器得以實現。

該3D自由曲面耦合器利用全內反射，結合Nanoscribe的3D微加工技術可直接在光子芯片上進行3D打印制作。該新型技術可應用于例如光通信技術，計算機傳感器等領域，并且科學家們已經在微型光譜儀上驗證了光纖到芯片的鍵合技術，用于便攜式傳感技術和芯片實驗室（微流控芯片技術）。

連接芯片到光纖的3D對接耦合器 
來自德國明斯特大學物理研究所，CeNTech納米技術中心，馬克思伯恩研究所和柏林洪堡大學的多學科研究團隊提出了這個全新概念并共同研發了連接芯片到光纖的3D聚合物耦合器。該3D耦合器基于全內反射的原理直接在光子集成電路上進行3D打印。這種新穎的方法旨在于可見光波長范圍內實現低損耗和寬帶光纖到芯片的耦合。該設計由模式轉換器，全反射平面和一個充當將光速聚集到光纖端面上的透鏡球體所組成。這項研究的成果證明耦合可擴展性的概念可通過3D微納加工技術得以實現。 

3D微納加工實現光子封裝
通常，在一個微納芯片上組裝各種光子和光學組件需要多個步驟來完成操作，例如組裝、對準、拾取和放置或固定等一系列操作步驟。而利用3D微納加工技術則可以輕松地在光子集成電路上直接打印高精度自由曲面的微納組件。因此，3D打印可以大大節省光子封裝過程中的設備成本和時間成本。

近年來，隨著光學、光電子、納米光子和仿生等領域中各種微納器件的廣泛開發，與之相應的3D微納加工技術逐漸成為加工技術中的重要一環。

憑借著獨有的3D微納加工技術，Nanoscribe參與了各種研究項目，以開發基于集成光子學新技術。例如,在MiLiQuant研究項目中，Nanoscribe與科學以及工業領域的合作伙伴一起開發了具有微型化，穩定頻率和功率的二極管激光器。該項目旨在為醫療診斷產業應用，自動駕駛傳感器和基于量子的成像方法制造合適的輻射源。 

此外，Nanoscribe還在今年年初加入了歐盟資助的研究項目Handheld OCT。這是由來自不同大學、研究機構和科技公司的科學家和工程師們所組成的研究團隊，旨在開發用于眼科檢查的便攜式成像設備。該新型設備可以拓展基于光學相干斷層掃描技術（OCT）的應用，實現從現在的固定眼科臨床使用擴展到即時眼科移動護理中。

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