शोधकर्ताओं ने छोटे फोटोनिक चिप्स को कार्यात्मक तापमान सेंसर में बदल दिया

इलेक्ट्रॉनिक्स के समान, फोटोनिक सर्किट को चिप्स पर छोटा किया जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप फोटोनिक इंटीग्रेटेड सर्किट (पीआईसी) बनते हैं। हालाँकि ये विकास इलेक्ट्रॉनिक्स की तुलना में बाद में हुए हैं, हाल के वर्षों में इस क्षेत्र में तेजी से विकास देखा जा रहा है।
हालाँकि, एक बड़ी चुनौती यह है कि ऐसे PIC को एक कार्यात्मक उपकरण में कैसे परिवर्तित किया जाए - इसके लिए PIC में प्रकाश लाने और PIC से प्रकाश बाहर निकालने के लिए ऑप्टिकल पैकेजिंग और युग्मन रणनीतियों की आवश्यकता होती है।
उदाहरण के लिए, ऑप्टिकल संचार के लिए, कनेक्शन बनाने और फिर लंबी दूरी पर प्रकाश दालों को प्रसारित करने के लिए ऑप्टिकल फाइबर की आवश्यकता होती है। वैकल्पिक रूप से, पीआईसी में एक ऑप्टिकल सेंसर हो सकता है जिसे पढ़ने के लिए बाहरी प्रकाश की आवश्यकता होती है।
क्योंकि PIC पर प्रकाश उप-माइक्रोन आयामों के बहुत छोटे चैनलों (जिन्हें "वेवगाइड्स" कहा जाता है) में यात्रा करता है, यह ऑप्टिकल युग्मन बहुत चुनौतीपूर्ण है और PIC और बाहरी घटकों के बीच सावधानीपूर्वक संरेखण की आवश्यकता होती है। प्रकाशिकी भी बहुत नाजुक है, इसलिए एक विश्वसनीय उपकरण बनाने के लिए पीआईसी की उचित पैकेजिंग महत्वपूर्ण है।
गेंट यूनिवर्सिटी और आईएमसी में प्रो. वैन स्टीनबर्ग और प्रो. जेरोइन मिसिन के अनुसंधान समूह अगली पीढ़ी के दूरसंचार प्रणालियों, सेंसर और बायोमेडिकल उपकरणों के लिए पीआईसी से जुड़ी पैकेजिंग और एकीकरण चुनौतियों को दूर करने के लिए समाधान विकसित कर रहे हैं।
उनका एक प्रयास पीआईसी पर ऑप्टिकल चैनलों को बाहरी ऑप्टिकल फाइबर या अन्य घटकों से अधिक आसानी से जोड़ने के लिए बहुत छोटे माइक्रोलेंस का उपयोग करना है। अंत में, वे ऐसे माइक्रोलेंस प्रदर्शित करने में सफल रहे जिन्हें निर्माण के दौरान पीआईसी में ही एकीकृत किया जा सकता है या बाहरी माइक्रोलेंस जिन्हें पैकेजिंग के दौरान जोड़ा जा सकता है।
उत्तरार्द्ध हाल ही में जर्नल ऑफ़ ऑप्टिकल माइक्रोसिस्टम्स में प्रकाशित एक पेपर का विषय था।
अध्ययन के दौरान, पीआईसी पर सेंसर और एक ऑप्टिकल फाइबर के बीच एक प्रभावी कनेक्शन बनाने के लिए 300 माइक्रोन व्यास वाले एक छोटे बॉल लेंस का उपयोग किया गया था, जिसे एक मानक रीडआउट डिवाइस से जोड़ा जा सकता था।
इसके अलावा, पेपर पीआईसी को एक कार्यात्मक और पूरी तरह से इनकैप्सुलेटेड लघु सेंसर जांच (व्यास में 2 मिमी से कम) में परिवर्तित करने के लिए आवश्यक आयात चरणों का वर्णन करता है। इस प्रदर्शन में विकसित ऑप्टिकल सेंसर का प्रकार ब्रैग ग्रेटिंग तापमान सेंसर है जो 180 डिग्री तक माप सकता है।
सेंसर को अर्गोटेक (चेक गणराज्य) और नेशनल टेक्निकल यूनिवर्सिटी ऑफ एथेंस (ग्रीस) के फोटोनिक्स संचार अनुसंधान प्रयोगशाला के साथ यूरोपीय एसईईआर परियोजना के ढांचे के भीतर साकार किया गया था।
इस परियोजना में, कई यूरोपीय साझेदार विमान जैसे समग्र घटकों के निर्माण के लिए विनिर्माण प्रक्रियाओं में ऑप्टिकल सेंसर के एकीकरण पर ध्यान केंद्रित करते हैं, जिससे अंततः प्रक्रिया अनुकूलन, ऊर्जा और लागत बचत होती है।