Kostengünstiges Verfahren für die Signalübertragung durch Licht

Die optische Signalübertragung mit Lasern, LEDs oder Fotodetektoren ist bislang eine kostspielige Angelegenheit. Für eine präzise Positionierung der Bauteile bedarf es teurer Anlagen und aufwendiger Prozesse. Eine Erfindung des Fraunhofer IZM verspricht nun eine erhebliche Kostenreduktion.

Dabei verschweißen die Forscher des Fraunhofer-Instituts für Zuverlässigkeit und Mikrointegration in dem Projekt »KOBOLD« (Kostengünstige Optische Bondtechnik für Laser, LEDs und Detektoren) extrem dünne, optisch transparente Polymerfasern. Dies ist vom Verfahrensablauf ähnlich wie die Drahtbondtechnik. Für die Fertigung von optoelektronischen Modulen wie Mehr-Modem-Sender und -Empfänger und für die Sensorik eröffnen sich damit neue Möglichkeiten.
 
Um nun photonische Bauelemente untereinander auf sehr kurzen Distanzen optisch zu verbinden, verwenden die Forscher statt des klassischen Metalldrahts einen dünnen Polymerfaden. Mit modifizierten Drahtbondern lassen sich nun in der gleichen Zeit hundert Mal mehr Module herstellen. Die dabei entstehenden Verbindungen können repariert werden, sie sind zudem frei konfigurierbar und flexibel in der Anordnung.

Der Leiter des Projekts, Dr. Hermann Oppermann, erläutert weitere Vorteile: »Gegenwärtige optische Kopplungen führen mitunter zu zahlreichen raumgreifenden Fasersträngen auf der Leiterplatte, die sehr empfindlich sind und teilweise nur manuell weiterverarbeitet werden können. Mit unserem Bondverfahren lassen sich zum einen die Verbindungsprozesse hervorragend automatisieren, zum anderen erlauben die winzigen Bondgeometrien einen bislang nicht erreichten Grad an Miniaturisierung.«
 
Wenn sich die Verbindungen zwischen einem optischen Stecker und einem Laser oder Fotodetektor mit geringerem Aufwand herstellen lassen, dann können Hersteller Produkte der Kommunikationstechnik für hohe Datenübertragungsraten preiswerter fertigen. Dazu zählen Datenkabel in der Computerperipherie, optische Monitor- und Druckerkabel, Transpondermodule oder Anwendungen, in denen Störsicherheit gegenüber der Umgebung ausschlaggebend ist, z.B. optische Busse in Fahrzeugen.