Toegankelijk ontwerp van fotonische chips met nieuw gelanceerde industriële proefproductielijn

Fotonen kunnen grote afstanden afleggen in optische vezels, terwijl fotonische systemen informatiedichtheden bieden die stukken groter zijn dan elektronische systemen. Dit is veelbelovend voor fotonische geïntegreerde schakelingen (PIC’s) en kan leiden tot snellere, nauwkeurigere en energiezuinigere apparaten voor detectie-, beeldvormings- en communicatietoepassingen.

De toeleveringsketens worden nu op elkaar afgestemd om de ontwikkeling van PIC-producten zoals JePPIX – het Joint European Platform for Photonic Integration of Components and Circuit – te ondersteunen. JePPIX is een levendige gemeenschap van foundries, softwareleveranciers, test- en verpakkingsbedrijven, technologische vernieuwers, leveranciers en facilitators die een sleutelrol spelen in het bepalen van de weg naar de commercialisering van geïntegreerde fotonische apparaten.

Motivatie voor open pilot-productie
JePPIX heeft de kosten voor het maken van de eerste prototypes al terug gebracht dankzij hun open access foundry-model, waardoor veel vernieuwers en onderzoekers met PIC-technologieën hebben kunnen experimenteren.

Met behulp van het Pilot Manufacturing product verwijdert dit industriële platform nu het volgende obstakel om het maken van producten te vergemakkelijken. Met behulp van dit product kunnen bedrijven die niet over de nodige faciliteiten beschikken, op systematische wijze fabricageklare ontwerpen creëeren en evalueren. De toeleveringsketen bestaat uit leveranciers van ontwerptools, professionele ontwerpers, foundries en deskundigen op het gebied van testautomatisering.

Gebaseerd op Eindhovens succes
Deze nieuwe ontwikkeling in de JePPIX aanpak maakt de belangrijkste technologische en operationele aspecten van PIC-fabricage openlijk toegankelijk voor zoveel mogelijk PIC-ontwikkelaars, op een manier die kan worden aangeduid als een horizontaal geïntegreerd fabricagemodel. Hierdoor zijn klanten in staat om de supply chain te configureren op basis van hun eigen expertise en eisen.

JePPIX omvat Eindhovense successen zoals SMART Photonics – de pure-play-foundry, BRIGHT Photonics – een professioneel designbureau, het Photonic Integration onderzoeksteam van de TU/e, en een aantal toonaangevende Europese instituten en bedrijven die actief zijn in de exploitatie van fotonische integratietechnologie.

Belang van een generiek platform
In termen van PIC’s is indiumfosfide (InP) het materiaal bij uitstek als het gaat om prestaties. Integratie biedt de weg naar schaalvergroting en kosten. JePPIX’s generieke fotonische integratieplatform maakt ook gebruik van een van de belangrijkste voordelen van het PIC-ontwikkelingsproces; namelijk de mogelijkheid om een grote verscheidenheid aan native circuitcomponenten zoals lasers, fotodetectoren en optische versterkers op te nemen op hetzelfde substraat.

Deze generieke integratiebenadering resulteert in stabielere en reproduceerbare prestaties in chips, een efficiënte ontwerpstroom en een snellere productie. Cruciaal is dat de pilotlijn van JePPIX een vermindering oplevert van de grootte, het gewicht, het stroomverbruik en de kosten. Dit voorspelt veel goeds voor bedrijven die PIC-apparaten in hun producten willen inbouwen, zonder gebruik te maken van een eigen dedicated fabricageplatform.

Toepassingen en toegang
JePPIX’s pilotproductiediensten zullen relevant zijn voor een breed scala aan bedrijven die betrokken zijn bij communicatie, biomedische detectie en metrologie. JePPIX omvat drie PIC-foundries die toegang bieden tot verschillende technieken voor de productie van InP PIC-apparaten die uit verschillende optische subcomponenten bestaan.