近日，德國弗勞恩霍夫可靠性和微結構研究所（Fraunhofer IZM）的研究人員及其合作伙伴宣布成功開發出一種激光焊接技術，這種技術可以高效地將光纖固定在光子集成電路（PIC）上，并且無需利用粘合劑進行粘合。

該技術是為了響應生物光子傳感技術而開發的，主要是利用了高度穩定光纖連接的小型化光子集成電路（PIC）系統。

（圖片來源：Fraunhofer IZM）

以往，光子集成電路的光纖互連中經常需要用上粘合劑。然而，長期下來這種方案會導致光退化現象的發生，最終出現光傳輸損失。膠粘劑的柔軟度會導致組件的位置隨著時間的推移而變化，并且會在兩層玻璃之間產生一個干擾點。隨著膠粘劑的老化，這會導致信號衰減和連接變脆。

由于玻璃纖維和基材的體積不同，所要接合的兩部分的熱容量是不相等的，因此在加熱和冷卻方面具有不同的表現。如果沒有適當的補償差異，這可能導致在冷卻過程中的變形和裂紋。為了解決這個問題，該團隊使用一個單獨的可調節激光器均勻地預熱襯底，使光纖和襯底的熔化階段同時發生。

該項目開發的技術已經不僅僅停留在實驗裝置階段，他們開發的系統是為工業環境設計的。德國弗勞恩霍夫可靠性和微結構研究所（Fraunhofer IZM）與Finicontec Service合作，在自動化系統中實施了該技術工藝，并發現這一工藝具有高重復性和可擴展性。它配備了高達1300℃的熱過程監控，精確到1 μm的定位系統，以及成像識別過程和控制軟件。

“高自動化的潛力，使客戶能夠以最大的耦合效率使用光子集成電路（PIC）。產業整合意味著生物光子學應用領域的飛躍，也意味著量子通信和高性能光子學領域的飛躍。”Gómez表示。