Fabrication de composants micro-optiques et photoniques

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Lithographie avancée pour les composants micro-optiques, photoniques et de communication optique

  • Description

  • La micro-optique et la photonique stimulent l’innovation dans de nombreux domaines : communications optiques à haute vitesse, détection avancée, affichages de nouvelle génération (AR/VR), imagerie biomédicale et technologies quantiques.
    Heidelberg Instruments fournit des solutions de lithographie de pointe permettant la fabrication des composants micro et nano essentiels à ces avancées.
    Nos systèmes offrent la précision, la flexibilité et la résolution nécessaires pour transformer des conceptions optiques complexes en réalité, de la R&D initiale au prototypage rapide et à la production spécialisée.

    Principales applications rendues possibles par nos systèmes

    • Communication optique et circuits intégrés photoniques (PIC) : Fabriquer des composants essentiels tels que des guides d’ondes optiques à faible perte, des microlentilles de couplage de fibres, des réseaux WDM (standard, blazed, VLS), des résonateurs en anneau, et faciliter les cycles de prototypage rapide pour les PIC.
    • Imagerie et détection : Produire des réseaux de micro-lentilles (MLA) haute performance, des lentilles de Fresnel complexes, des éléments optiques diffractifs (DOE), des hologrammes générés par ordinateur (CGH) et des optiques personnalisées pour les appareils photo compacts (smartphones, tablettes), les systèmes AR/VR, les capteurs de front d’onde et les dispositifs biomédicaux.
    • Mise en forme et conditionnement des faisceaux : Créer des microprismes précis, des réseaux de diffraction (par exemple, des réseaux blazés ou des réseaux à espacement variable), des surfaces optiques de Fourier, des plaques de phase et des diffuseurs pour homogénéiser les sources lumineuses et adapter les faisceaux laser avec une grande précision.
    • Applications avancées et réplication : Développer des structures nano-optiques, des métalenses, des éléments de sécurité complexes et des moules maîtres de haute fidélité pour des techniques de réplication rentables et en grande quantité (par exemple, NIL, LIGA, gaufrage à chaud).

    Technologies de lithographie de base

    • Lithographie par écriture directe (DWL) : Notre technologie principale offre une flexibilité inégalée. En éliminant les photomasques, l’Écriture directe accélère les itérations de conception, réduit les coûts pour le prototypage et les séries de faible volume, et permet le modelage direct de structures 2D et 2,5D complexes avec une grande précision sur divers substrats.
    • Lithographie en niveaux de gris haute résolution : essentielle pour la création de topographies 2.5D complexes avec surfaces lisses et contrôle précis de la forme (jusqu’à 65 000 niveaux de gris avec le DWL 66+).
    • Lithographie par sonde thermique (t-SPL) : le NanoFrazor repousse les limites de la nanofabrication, permettant la création de composants nano-optiques, de métalenses et de dispositifs quantiques avec une résolution inférieure à 15 nm et un contrôle de profondeur nanométrique unique.

    Solutions de Heidelberg Instruments

    Notre portefeuille comprend des systèmes adaptés à divers besoins:

    • Série DWL (DWL 66+, DWL 2000 GS / 4000 GS) : la référence en matière de lithographie haute performance en niveaux de gris et à écriture directe. Le DWL 66+ offre une polyvalence et une résolution maximales pour la R&D, tandis que la série DWL GS permet une production industrielle à haut débit et haute précision de micro-optiques et de masters.
    • NanoFrazor : Le NanoFrazor est l’outil ultime pour la recherche et la fabrication de pointe dans les domaines de la nano-optique et de la nanophotonique.

    Associez-vous à Heidelberg Instruments pour tirer parti de notre expertise en matière de lithographie avancée et fabriquez les composants micro-optiques et photoniques de haute performance qui définiront l’avenir. Contactez-nous dès aujourd’hui.

  • Exigences

  • Contrôle très précis de la forme

    Excellente rugosité de surface

    Haut débit

    Aucun artefact de couture

    Haute résolution

    Matériau et tailles du substrat flexibles pour différentes applications

    Réseaux de diffraction : Exigences strictes concernant la qualité de la surface, la position et le profil des rainures

  • Solutions

  • Haute et ultra-haute résolution

    200 nm (DWL 66+), 15 nm (NanoFrazor)

    Fonctions de réduction des raccordements

    Permettre des surfaces lisses de grands éléments micro-optiques dans une résine photosensible épaisse

    Substrats de petites pièces jusqu'aux panneaux G8

    Nos systèmes offrent la possibilité de choisir la taille de scène adaptée à votre application.

    Optimisation de la forme

    Utilisé pour simplifier la compensation des effets non linéaires

    Système de plateau de haute précision pour un placement précis des motifs

    Utilisé pour positionner parfaitement les dispositifs micro-optiques

    Mode d'écriture spécifique à l'application pour optimiser la résolution et le débit

    Le choix des modes d’écriture permet de faire le bon compromis pour votre application (série DWL)

La micro-optique et la photonique stimulent l’innovation dans de nombreux domaines : communications optiques à haute vitesse, détection avancée, affichages de nouvelle génération (AR/VR), imagerie biomédicale et technologies quantiques.
Heidelberg Instruments fournit des solutions de lithographie de pointe permettant la fabrication des composants micro et nano essentiels à ces avancées.
Nos systèmes offrent la précision, la flexibilité et la résolution nécessaires pour transformer des conceptions optiques complexes en réalité, de la R&D initiale au prototypage rapide et à la production spécialisée.

Principales applications rendues possibles par nos systèmes

  • Communication optique et circuits intégrés photoniques (PIC) : Fabriquer des composants essentiels tels que des guides d’ondes optiques à faible perte, des microlentilles de couplage de fibres, des réseaux WDM (standard, blazed, VLS), des résonateurs en anneau, et faciliter les cycles de prototypage rapide pour les PIC.
  • Imagerie et détection : Produire des réseaux de micro-lentilles (MLA) haute performance, des lentilles de Fresnel complexes, des éléments optiques diffractifs (DOE), des hologrammes générés par ordinateur (CGH) et des optiques personnalisées pour les appareils photo compacts (smartphones, tablettes), les systèmes AR/VR, les capteurs de front d’onde et les dispositifs biomédicaux.
  • Mise en forme et conditionnement des faisceaux : Créer des microprismes précis, des réseaux de diffraction (par exemple, des réseaux blazés ou des réseaux à espacement variable), des surfaces optiques de Fourier, des plaques de phase et des diffuseurs pour homogénéiser les sources lumineuses et adapter les faisceaux laser avec une grande précision.
  • Applications avancées et réplication : Développer des structures nano-optiques, des métalenses, des éléments de sécurité complexes et des moules maîtres de haute fidélité pour des techniques de réplication rentables et en grande quantité (par exemple, NIL, LIGA, gaufrage à chaud).

Technologies de lithographie de base

  • Lithographie par écriture directe (DWL) : Notre technologie principale offre une flexibilité inégalée. En éliminant les photomasques, l’Écriture directe accélère les itérations de conception, réduit les coûts pour le prototypage et les séries de faible volume, et permet le modelage direct de structures 2D et 2,5D complexes avec une grande précision sur divers substrats.
  • Lithographie en niveaux de gris haute résolution : essentielle pour la création de topographies 2.5D complexes avec surfaces lisses et contrôle précis de la forme (jusqu’à 65 000 niveaux de gris avec le DWL 66+).
  • Lithographie par sonde thermique (t-SPL) : le NanoFrazor repousse les limites de la nanofabrication, permettant la création de composants nano-optiques, de métalenses et de dispositifs quantiques avec une résolution inférieure à 15 nm et un contrôle de profondeur nanométrique unique.

Solutions de Heidelberg Instruments

Notre portefeuille comprend des systèmes adaptés à divers besoins:

  • Série DWL (DWL 66+, DWL 2000 GS / 4000 GS) : la référence en matière de lithographie haute performance en niveaux de gris et à écriture directe. Le DWL 66+ offre une polyvalence et une résolution maximales pour la R&D, tandis que la série DWL GS permet une production industrielle à haut débit et haute précision de micro-optiques et de masters.
  • NanoFrazor : Le NanoFrazor est l’outil ultime pour la recherche et la fabrication de pointe dans les domaines de la nano-optique et de la nanophotonique.

Associez-vous à Heidelberg Instruments pour tirer parti de notre expertise en matière de lithographie avancée et fabriquez les composants micro-optiques et photoniques de haute performance qui définiront l’avenir. Contactez-nous dès aujourd’hui.

Contrôle très précis de la forme

Excellente rugosité de surface

Haut débit

Aucun artefact de couture

Haute résolution

Matériau et tailles du substrat flexibles pour différentes applications

Réseaux de diffraction : Exigences strictes concernant la qualité de la surface, la position et le profil des rainures

Haute et ultra-haute résolution

200 nm (DWL 66+), 15 nm (NanoFrazor)

Fonctions de réduction des raccordements

Permettre des surfaces lisses de grands éléments micro-optiques dans une résine photosensible épaisse

Substrats de petites pièces jusqu'aux panneaux G8

Nos systèmes offrent la possibilité de choisir la taille de scène adaptée à votre application.

Optimisation de la forme

Utilisé pour simplifier la compensation des effets non linéaires

Système de plateau de haute précision pour un placement précis des motifs

Utilisé pour positionner parfaitement les dispositifs micro-optiques

Mode d'écriture spécifique à l'application pour optimiser la résolution et le débit

Le choix des modes d’écriture permet de faire le bon compromis pour votre application (série DWL)

Images d'applications

Réseau de microlentilles irrégulier pour applications en micro‑optique ou photonique
Réseau irrégulier de microlentilles concaves – arrangement pseudo‑carré… côté ~18 µm et profondeur ~6 µm en AZ4562
Image en microscopie confocale d’une lentille de Fresnel convexe, utilisée en micro‑optique ou application photonique.
DWL 66+ : image en microscopie confocale d’une lentille de Fresnel convexe (diamètre 506 µm, hauteur 10 µm).
Nano structured phase masks made of Silicon-nitride using thermal scanning probe lithography combined with etching. This phase mask offers the intriguiging possibilities in electron-beam shaping. (NanoFrazor)
Nano structured phase masks made of Silicon-nitride using thermal scanning probe lithography combined with etching. This phase mask offers the intriguiging possibilities in electron-beam shaping. (NanoFrazor)
Une lentille de Fresnel est un micro‑optique à volume et masse réduits.
DWL 66+ : micrographe montrant une lentille de Fresnel (diamètre 506 µm, hauteur 10 µm).
Image en microscopie confocale d’un réseau de microlentilles en disposition nid d’abeilles.
DWL 66+ : image en microscopie confocale d’un réseau de microlentilles en arrangement nid d’abeilles (rayon de l’hexagone : 10 µm, hauteur : 2,7 µm).
Half of a Concave Fresnel Lens,also showing its profile, Radius of curvature 840 µm, Height 10 µm, effective diameter 1mm. (DWL66+ WM III)
Half of a Concave Fresnel Lens,also showing its profile, Radius of curvature 840 µm, Height 10 µm, effective diameter 1mm. (DWL66+ WM III)
Image en microscopie confocale d'une pyramide.
DWL 66+ : image en microscopie confocale d'une pyramide (pas de 47 µm, hauteur de 5,8 µm).
DOE square size 1µm 4steps 800nm total height View 70° x5000 (DWL66+ HiRes) Multi-level Diffractive Optical Elements (DOEs) are valuable devices commonly used for light modulation. By changing the phase profile of a laser beam, DOEs can split and shape the beam in well-defined ways, enabling the efficient generation of beam arrays or complex light patterns.
DOE square size 1µm 4steps 800nm total height View 70° x5000 (DWL66+ HiRes) Multi-level Diffractive Optical Elements (DOEs) are valuable devices commonly used for light modulation. By changing the phase profile of a laser beam, DOEs can split and shape the beam in well-defined ways, enabling the efficient generation of beam arrays or complex light patterns.
Photonic sieve made with a NanoFrazor. A Photonic Sieve focuses light through diffraction and interference using a flat material filled with pinholes, achieving sharper focus than a Fresnel Zone plate.
Photonic sieve made with a NanoFrazor. A Photonic Sieve focuses light through diffraction and interference using a flat material filled with pinholes, achieving sharper focus than a Fresnel Zone plate.
Image en microscopie confocale de la partie centrale d’une lentille de Fresnel concave.
DWL 66+ : image en microscopie confocale de la partie centrale d’une lentille de Fresnel concave (diamètre central : 120 µm, hauteur : 11 µm).
Les diffuseurs et réflecteurs sur mesure ont des applications dans les sources lumineuses et l’éclairage, par exemple dans les unités de rétroéclairage des écrans LCD. Ici, un rétro-réflecteur.
Les diffuseurs et réflecteurs sur mesure ont des applications dans les sources lumineuses et l’éclairage, par exemple dans les unités de rétroéclairage des écrans LCD. Ici, un rétro-réflecteur. (Courtesy of karmic.ch)
1100nm pitch grating etched in Si and coated with Al - integrated nanostructured optical reflection gratings on atom chips for quantum applications like gravimeters. (Courtesy of Sascha de Wall, IMPT)
1100nm pitch grating etched in Si and coated with Al - integrated nanostructured optical reflection gratings on atom chips for quantum applications like gravimeters. (Courtesy of Sascha de Wall, IMPT)
Concave Micro lenses made in ma-P1275G. Microlenses and microlens arrays are key components in modern-day micro-optics. They are used in wavefront sensors, for fiber coupling, or for homogenizing light sources.
Concave Micro lenses made in ma-P1275G. Microlenses and microlens arrays are key components in modern-day micro-optics. They are used in wavefront sensors, for fiber coupling, or for homogenizing light sources.
Microlentilles réalisées dans une résine photosensible de 15 μm / Les microlentilles sont des composants clés en micro-optique moderne.
Microlentilles réalisées dans une résine photosensible de 15 μm / Les microlentilles sont des composants clés en micro-optique moderne.
Cet exemple montre une structure composée – une structure complexe composée de micro- et nanostructures, avec une texture de surface en lithographie en niveaux de gris.
Cet exemple montre une structure composée – une structure complexe composée de micro- et nanostructures, avec une texture de surface en lithographie en niveaux de gris. (Courtesy of ShenZhen Nahum-Eli Optical Technology Inc.)
Parties d’un guide d’ondes, qui guide les ondes électromagnétiques – essentiel pour la communication optique et les capteurs
Parties d’un guide d’ondes (1 µm de large) fabriqué avec un VPG 300 DI. Les guides d’ondes peuvent diriger les ondes électromagnétiques, essentiels pour la communication optique et les capteurs. (Avec l’aimable autorisation de IMS Chips)
A ring resonator consists of a closed loop or ring made from a waveguide. Light is coupled into and out of the ring through waveguide arms. The geometry of the ring allows it to support resonant modes. Here the lines are 2µm wide, the distance between the line and the ring is 500 nm.
A ring resonator consists of a closed loop or ring made from a waveguide. Light is coupled into and out of the ring through waveguide arms. The geometry of the ring allows it to support resonant modes. Here the lines are 2µm wide, the distance between the line and the ring is 500 nm.
Caillebotis flamboyants de différents angles exposés sur verre.
DWL 66+: Caillebotis flamboyants de différents angles exposés sur verre.
Lentille de Fresnel en niveaux de gris, 5 mm de diamètre, 120 µm de hauteur, en résine photosensible mr-P 22G XP.
DWL 66+: Lentille de Fresnel en niveaux de gris, 5 mm de diamètre, 120 µm de hauteur, en résine photosensible mr-P 22G XP.

Systèmes adaptés

DWL 66+

DWL 66+ Système de lithographie laser

  • Système de lithographie par laser à écriture directe

Notre système le plus polyvalent pour la R&D et le prototypage rapide, avec une résolution jusqu’à 200 nm et des capacités professionnelles de niveaux de gris.

DWL 2000 GS / DWL 4000 GS Systèmes de lithographie laser

  • Système de lithographie par laser à écriture directe

L’outil de lithographie industrielle en niveaux de gris le plus avancé du marché.

NanoFrazor version de table

NanoFrazor Outil de nanolithographie

  • Système de lithographie par sonde à balayage thermique

Outil polyvalent et modulable combinant la lithographie par sonde thermique, la sublimation laser directe et l’automatisation avancée pour la R&D de pointe.

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