توصيف صفائف SiN المتكاملة على مراحل بصرية على محطة اختبار مقياس الرقاقة

لتطوير الدوائر الضوئية المتكاملة التي بنيت على السيليكون، ونحن بحاجة إلى طريقة توصيف هذا سريع، الآلي، وعلى نطاق رقاقة. بروتوكولنا يسمح لنا لتقييم دوائرنا شعاع التوجيه على رقاقة باستخدام محطة مسبار معدلة طفيفة، والتي هي قطعة قياسية من المعدات في صناعة الالكترونيات الدقيقة. إظهار الإجراء، لدينا سيلفان غيربر، باحث ما بعد الطبيب من مختبرنا.

للبدء، تحميل رقاقة على محطة التحقيق الخاص بك. لمحاذاة الألياف، استخدم مجهرًا خفيفًا لخفض الألياف بعناية حتى تلامس سطح الرقاقة، بعيدًا عن قارورة الصريف المدخلة، قبل تحريك الألياف إلى 20 ميكرومترًا. لتحقيق أقصى قدر من كثافة الضوء في صريف الإخراج، تبدأ تجتاح وضع الألياف على مدخل مدخل المدخل البصرية مدخل صر.

يجب أن يكون الضوء الذي يخرج من صرّات إخراج الصفيفات على مراحل بصرية مرئيًا على الصورة. عندما يتم ملاحظة الضوء من هوائيات الصفيفات على مراحل بصرية، ضبط الاستقطاب لتعظيم كثافة الضوء في صريف الإخراج، مع الحرص على تجنب أي حركة أو اهتزاز للألياف المدخلة. لتصوير إخراج OPA ، قم بالتبديل إلى مستشعر التصوير في الحقل البعيد وضبط كل من وقت التعرض لأجهزة الاستشعار وقوة الليزر بعناية بطريقة تكون بها مخرجات OPA مرئية بوضوح على الكاميرا ، ولكن الحزمة لا تتشبع المستشعر.

إذا لزم الأمر، قم بتغطية الإعداد، بحيث لا يتداخل ضوء الخلفية مع الصورة من شعاع الصفيف المرحلي البصري. لمنع الانعكاسات، ضع ورقة تعكس بشكل كبير بين الانعكاس والكاميرا. و OPA هو بحكم تعريفه حساس للغاية لتباين المرحلة.

لذلك ، يجب قمع جميع مصادر الضوضاء ، بما في ذلك اهتزازات الألياف المدخلة ، وعدم استقرار الاستقطاب ، والضوء الطفيلي. لتنفيذ توجيه شعاع في اتجاهين، أولاً ربط الدائرة الكهربائية للتحكم في المرحلة إلى مسبار كهربائي متعدد القنوات واستخدام المجهر لربط دبابيس المسبار الكهربائي إلى منصات الاتصال المعدنية من الدائرة البصرية. ثم، انتقل إلى استشعار الحقل البعيد لصورة الإخراج.

لتحديد زاوية الانبعاثات المتوازية ثيتا باستخدام شبكة التبديل، لاحظ صورة الحقل البعيد للإخراج مع اختلاف الفولتية المطبقة على محولات المرحلة في رنين الحلقة. مع الجهد الصحيح المطبق على كل رنانة، وسوف تكون مضيئة منطقة مختلفة على جهاز الاستشعار، المقابلة لقيمة ث معينة. لتحديد زاوية الانبعاثات المتعامدة عن طريق تحسين مراحل الصفيف التدريجي البصرية، حدد مساحة بكسل صغيرة مطابقة لزاوية فاي المطلوبة التي يجب أن تكون مضيئة بشعاع إخراج مركزة و تحول مرحلة إحدى قنوات الصفيف التدريجي البصرية بزيادات صغيرة.

بعد كل نوبة، قم بتسجيل تكامل السطوع في منطقة البكسل داخل وخارج المنطقة المحددة، واحسب نسبة الضوء الداخلي مقسومًا على الضوء الخارجي. بعد دورة التحول مرحلة كاملة بين صفر واثنين pi، وتطبيق التحول المرحلة مع أعلى نسبة السطوع المسجلة. ثم، قم بالتبديل إلى القناة التالية وكرر الخطوات السابقة حتى تظهر عملية التحسين في شعاع الإخراج المشبع والمركز.

لتوجيه شعاع الإخراج إلى زاوية phi مختلفة، حدد منطقة بكسل جديدة وكرر عملية التحسين. مرة واحدة وقد تم تنفيذ التحسين لعدة زوايا phi الإخراج، يمكن توجيه شعاع. لصورة التباعد شعاع، وتحسين موقف الألياف المدخلات وتسجيل صورة من إخراج OPA في مجال بعيد.

تأكد من أن اثنين على الأقل من الحد الأقصى تدخل واضح مرئية واستخدام نظام المحاذاة لنقل رقاقة لمحاذاة الجهاز التالي إلى الألياف المدخلة. باستخدام المواقع الدقة، ضوء من الألياف قادرة على أن تكون مقترنة بكفاءة إلى الدائرة البصرية المتكاملة للحصول على شعاع الانتاج عالية الكثافة. استخدام مسبار متعدد القنوات يسمح لجميع الاتصالات الكهربائية التي يمكن إجراؤها في وقت واحد.

باستخدام خوارزمية التحسين ، يمكن الحصول على شعاع على شكل جيد على الوصول إلى phi. استخدام التبديل المستندة إلى حلقة يسمح الاختيار الصحيح لزاوية الانبعاثات واتجاه ثيتا. بمجرد أن يتم معايرة OPA ، يمكن توجيه الحزم بشكل تعسفي في كلا البعدين ويمكن وصف نطاق التوجيه والاختلاف في الحزم ، وهما الشكلان الرئيسيان للاستحقاق في OPA ، بدقة.

من الضروري، قدر الإمكان، القضاء على أي عدم استقرار إلكتروني أو ميكانيكي أو بصري أثناء إجراء المعايرة. وبمجرد تحديد الدوائر المرضية ومعايرتها، يمكننا دمجها مع الأجزاء الأخرى من نظام LIDAR، لإجراء بعض التصوير الخاص البدائي.