في عصر ما بعد الخلد ، وارتفاع سرعة نقل البيانات يصبح عنق الزجاجة الرئيسية التي تحد من أداء النظام . الربط الكهربائي التقليدية تكنولوجيا النحاس الترابط يواجه الحد المادي ، في حين أن التكامل الضوئية التكنولوجيا يصبح الطريق الرئيسي لحل هذه المشكلة بسبب مزاياه المطلقة عالية عرض النطاق الترددي ، الكمون المنخفض ، ومكافحة التشويش . ومع ذلك ، وكيفية ربط ميكرون رقاقة الضوئية مع العالم الخارجي بكفاءة وموثوق بها هو التحدي الكبير الذي يواجه الصناعة . باعتبارها واحدة من تكنولوجيا التعبئة والتغليف البصرية الترابط ، فوتون أسلاك الربط نظام الطباعة يفتح إمكانيات جديدة في مجال الاتصالات البصرية عالية السرعة ، والذكاء الاصطناعي ، والحوسبة ، وأجهزة الاستشعار ، مع مرونة عالية الدقة والأتمتة المحتملة .

الاختناقات التقنية : آخر كيلومتر مشكلة الربط البصرية التقليدية

في التعبئة والتغليف رقاقة الضوئية المتكاملة ( PIC ) ، أكبر التكاليف والتحديات التقنية تأتي من الالتحام بين الألياف البصرية نانو الدليل الموجي البصري على رقاقة . الأساليب التقليدية تواجه صعوبات كبيرة :

1 . دقة المحاذاة شرط : وضع مجال القطر من الألياف وضع واحد فقط حوالي 10 ميكرون .

2 . عملية معقدة وعالية التكلفة : تعتمد على دقة التكيف الميكانيكية ، نشط محاذاة والتصاق ، تستغرق وقتا طويلا وشاقة ، من الصعب على نطاق واسع ، تكاليف التعبئة والتغليف يمكن أن تمثل أكثر من 80 ٪ من إجمالي تكلفة الجهاز .

3 . مرونة الفقراء : مرة واحدة في ترسيخ مسار الاتصال الثابتة ، لا يمكن أن تتكيف مع رقاقة في مواقع مختلفة ، ارتفاعات مختلفة من ميناء الربط ، تصميم درجة منخفضة من الحرية .

المبدأ الأساسي : استخدام الضوء " طباعة " من شكل الموجة الضوئية

الفكرة الأساسية من نظام الطباعة الضوئية أسلاك الربط هو مدهش : مثل طابعة ثلاثية الأبعاد ، فإنه يستخدم " الحبر " مباشرة في الفضاء ثلاثي الأبعاد " طباعة " أي شكل من أشكال الدليل الموجي البصري الذي يربط بين اثنين من الموانئ البصرية .

سير العمل هو مزيج من تقنيات الرقص الدقة :

1 . دقة تحديد المواقع : أولا ، نظام الرؤية عالية الدقة يجعل من التصوير و تحديد المواقع بدقة من الدليل الموجي البصري و الهدف من الألياف البصرية على رقاقة ، ثم يبني نموذج ثلاثي الأبعاد .

2 . ليزر الفيمتو ثانية الكتابة المباشرة : نظام التحكم بسرعة فائقة ليزر الفيمتو ثانية التركيز ، والتركيز بدقة على نوع خاص من البوليمر حساس ( " الحبر " ) . هذه المواد تنتج ثنائي الفوتون امتصاص تأثير في نقطة محورية في الليزر ، مما يؤدي إلى البلمرة المحلية التصلب ، في حين أن المنطقة خارج نقطة محورية يبقى السائل .

3 - د " الرسم " : وفقا مسبقا مسار البرنامج ، ليزر التركيز في الفضاء ثلاثي الأبعاد ، مسح أي منحنى المسار الذي يربط كلا الطرفين . المواد التي يتم علاجها على شكل صلب ، وانخفاض خسارة الدليل الموجي البصري مدفونة في السائل البوليمر .

4 . بعد العلاج والحماية : بعد الانتهاء من الطباعة ، غير المعالجة الراتنج السائل هو غسلها بعيدا ، وترك هيكل كامل الفوتون يؤدي . عادة ، طبقة واقية مغطاة على شكل جزءا لا يتجزأ من هيكل مستقر البصرية الترابط .

هيكل ميزة تقنية الفوتون أسلاك الربط نظام الطباعة

مجموعة كاملة من نظام PWB هو تكامل العديد من التقنيات المتطورة :

- نظام ليزر فائق السرعة : يوفر ليزر الفيمتو ثانية مع ذروة عالية الطاقة اللازمة لبدء بلمرة ثنائي الفوتون .

- عالية الدقة 3D منصة الحركة : تحقيق القرار نانومتر ليزر تركز المواقع والمسح الضوئي .

- نظام تحديد المواقع متعددة زاوية الرؤية : تستخدم في المحاذاة الأولية عالية الدقة وعملية الرصد .

- نظام المواد : مقاومة للضوء مع خسارة منخفضة وعالية الشفافية وضعت خصيصا للربط البصري .

- برنامج التحكم الذكي : يدمج الرؤية وتحديد مسار التخطيط ومراقبة العملية في الدماغ الأساسية .

وتشمل مزاياه الثورية ما يلي :

1 . تصميم حر : يمكن طباعة أي منحنى ثلاثي الأبعاد ، من السهل تحقيق مختلف الطائرات ، زوايا مختلفة بين انخفاض خسارة الوصلات بين الموانئ ، والتغلب على القيود المفروضة على تصميم الطائرة التقليدية مسار الضوء .

2 . محاذاة التسامح : كلا طرفي الدليل الموجي المطبوعة يمكن القيام به على نطاق أوسع من رقاقة الدليل الموجي ، مثل " القمع " ، على نحو فعال للحد من متطلبات الدقة لرسو السفن ، من الفرعي ميكرون ميكرون عدة الاسترخاء .

3 - الأتمتة والتدرجية : العملية برمتها هي التي تسيطر عليها برامج الكمبيوتر ، فمن الممكن جدا أن تتطور إلى سرعة عالية ، التلقائي بالكامل حل التعبئة والتغليف ، والحد بشكل كبير من تكاليف التعبئة والتغليف ودورة .

4 . الأداء الممتاز : طباعة الدليل الموجي خسارة يمكن أن تكون أقل من 0.05 ديسيبل / مم ، والأداء هو على مقربة من التقليدية إعداد الدليل الموجي البصري .

آفاق التطبيق : فتح حقبة جديدة من التكامل الفوتون

1 - سرعة عالية الاتصالات البصرية : توفير كفاءة عالية ومنخفضة التكلفة على مستوى رقاقة الربط البصري حل مركز البيانات الداخلية ، CPO / OBO ( حزمة مشتركة / على متن البصريات ) وغيرها من أشكال التعبئة والتغليف المتقدمة .

الذكاء الاصطناعي والحوسبة عالية الأداء : عالية الكثافة ، وانخفاض الكمون البصرية الترابط بين الرقائق في منظمة العفو الدولية مسرع ، والحوسبة البصرية رقاقة .

3 - معالجة المعلومات الكمومية : تستخدم لربط مختلف الوحدات الوظيفية على رقاقة الكم ، ومتطلبات انخفاض خسارة ومرنة الأسلاك عالية تناسب PWB التكنولوجيا .

4 - أجهزة الاستشعار المتقدمة والمعدات الطبية : المتكاملة في أجهزة الاستشعار الضوئية ، اتصال مرنة من مصدر الضوء ، للكشف عن وحدة الاستشعار ، وتصنيع أكثر إحكاما ، أداء أفضل من وحدة الاستشعار .

الفوتون أسلاك الربط نظام الطباعة هو أكثر مثل " النحات الصغير " الذي خلق على نطاق ميكرون . فإنه يستخدم شعاع من الضوء كما نحت سكين ، يأخذ الذكاء كما مخطط ، نسج مسار الضوء بحرية في الفضاء ثلاثي الأبعاد . هذه التكنولوجيا ليس فقط حل المشكلة الأساسية في التعبئة والتغليف المتكاملة الضوئية ، ولكن أيضا فتح مساحة لا حدود لها من الخيال لتصميم وابتكار الأجهزة الضوئية . هو دفع بهدوء من " الربط الكهربائي " إلى " الربط البصري " التعبئة والتغليف الثورة ، من أجل بناء البنية التحتية للجيل القادم من قوة الحوسبة مهدت الطريق إلى المستقبل " النور " .