光子集成电路是在单个芯片上组合多个光学元件的紧凑型器件。它们在通信、测距、传感、计算、光谱学和量子技术方面有着广泛的应用。PIC 现在使用成熟的半导体制造技术制造。它降低了成本并提高了性能。这使得PIC成为各种应用的有前途的技术。
光子封装比电子封装更具挑战性。PIC 需要更高的对准精度，通常在微米甚至亚微米级别。这是因为PIC的光模式需要精确匹配。
PIC 的严格对准公差使其与主流电子封装技术和基础设施不兼容。此外，对多种材料平台的异构或混合集成的需求不断增长，这是光子封装面临的另一个挑战。需要新的封装技术和器件架构来应对这些挑战。
在发布在《光：先进制造》上的一篇新论文中，由俞少良博士和杜庆阳领导的科学家团队开发了新的封装技术。
双光子光刻是一种基于激光的技术，可用于创建具有非常高分辨率的 3D 结构。它最近已成为光子封装的一种有前途的方法，光子封装是将光子元件组装和连接到单个系统中的过程。
TPL为光子封装提供了几个独特的优势。TPL 可用于创建各种 3D 光子结构，例如光束整形器和模式变压器。这对于在连接系统中的不同光学元件时实现高耦合效率和宽带宽非常重要。
组装后还可以在光子元件之间形成光学连接。这是因为可以根据组件之间的相对位移定制连接的形状。这放宽了 PIC 组装过程中的对准公差，并允许使用标准的电子组装技术。
TPL 可以创建高通道密度、低损耗的 2.5-D 或 3D 链路，以适应封装内光端口之间的高度差异。这对于混合集成尤为重要，因为在混合集成中，模块在具有不同厚度的不同基板上进行图案化。
TPL 可用于形成微米和纳米机械结构，以指导无源对准过程或可插拔光纤连接器中的精确元件放置。
除了这些优点外，TPL树脂通常具有宽带和低光衰减的特点，因此适用于在不同材料平台之间建立低损耗的光学链路。
总体而言，TPL是一种多功能且功能强大的光子封装技术。它具有多种独特的优势，有助于解决封装 PIC 的挑战，例如严格的对准公差以及对异构或混合集成的需求。随着光子学行业越来越多地采用TPL，正在进行进一步的研究和开发工作，以提高TPL制造产量，扩大材料库，并开发新的设计和表征工具。
