在现场的多物理计量技术用于通过双光子聚合物化对光子线的结合

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 光学工程是指光学工程.
• 纳米技术纳米技术

背景情况:

• 五秒激光二光子聚合 (TPP) 对于微/纳米光学设备至关重要,特别是光学互连的光子线粘合 (PWB).
• 优化聚合物光子线的光学损失和可靠性仍然是具有挑战性的,因为不充分的多物理计量学.
• 目前的方法很难满足实际,现场,多物理测量的需求.

研究的目的:

• 开发和应用新的现场扫描电子显微镜 (SEM) 用于TPP制造的PWB的多物理计量.
• 评估生产质量,了解微尺度聚合物波导中的多物理合效应.
• 优化PWB设计,以改善光学连接中的光学损失和机械可靠性.

主要方法:

• 使用现场扫描电子显微镜 (SEM) 来实时监测工作的PWB.
• 在微尺度光子线上同时进行光学和机械测量.
• 分析了结构参数 (曲率,截面) 和材料故障模式之间的关系.

主要成果:

• 具有较大的局部曲率半径的光子线表现出塑性失效,而较小的半径显示出弹性恢复.
• 增加的横截面尺寸显著提高了机械强度.
• 弹性变形线的光学损失是暂时的,在卸载后可以恢复.
• 优化的PWB实现了0.6dB的最小插入损失.

结论:

• 在现场SEM计量提供了一个新的方法,用于PWB的多物理分析.
• 了解多物理合是优化微尺度聚合物波导设计的关键.
• 这种方法可以提高TPP技术的批量生产可靠性,用于芯片级光学互连.