光子桥接三维激光直写技术发展

       光子桥接三维激光直写光刻技术近年来发展迅速，其具有三维可控加工、纳米级加工精度、加工速度快等优势，使得该技术在ar、汽车抬头显示、智能显示、精确医疗、美容、通信、微流控技术、微纳器件、航天航空、军 工、新能源、新材料等领域发挥重要的作用。

       光子桥接激光直写系统的基本工作原理是由计算机控制高精度激光束扫描，在光刻胶上直接曝光写出所设计的任意图形，可以实现高速度、高精度、大运动范围的激光加工。以此技术依托研发的纳米级三维激光直写制造系统正逐步走向成熟，可用于制作超高精度三维模具、精确医疗器械、光芯片封装、微型光学器件、超材料等。

       而借鉴金属打线的思路，采用激光纳米三维直写技术，将硅光芯片的出光口与单模光纤相连或者芯片与芯片之间的光子桥接方案，实现了不同光芯片、芯片与光纤之间的耦合互联。在光子桥接技术中起到连接作用的“线”不再是金属，而是利用激光直写制作的三维光波导。利用这种光子桥接技术可以在光电子芯片之间有效地进行耦合，从而大大简化光学系统的组装过程，有效避免了传统光学组装技术所依赖的复杂且成本高昂的高精度对准技术，并且制备简单快捷，利于大规模的生产。光子桥接技术在键合形状和轨迹方面有显著优势，可取代传统的集成光学的耦合组装技术。

       硅光芯片对高端光器件的带宽、集成度、性能、功耗、可靠性和成本等要求极高，硅光器件之间的低损耗耦合以及大密度集成等等关键技术问题需要解决。

       其中，耦合封装技术与光芯片的设计密切相关，是影响大规模生产的主要因素。三维光子桥接技术可以作为一种附加的光子集成技术，实现三维的光子芯片耦合集成。该方案的优势非常明显，成本可进一步降低，但实际应用中需要进一步提高其性能指标，尤其是耦合损耗问题，主要包含端口的定准问题，需要高精度地确定加工光与端口的精密重合。