L’integrazione di componenti fotonici nei sistemi ottici avanzati richiede allineamenti estremamente precisi, spesso complessi e costosi. I sistemi FMPA di PI rappresentano una svolta: grazie ad algoritmi proprietari, consentono un allineamento simultaneo e automatizzato su più canali e gradi di libertà, riducendo tempi e costi fino al 99%. Una soluzione scalabile, adatta all’industria, che combina meccanica di precisione e controllo intelligente per spingere la fotonica verso nuovi standard di efficienza.
Oggi l’integrazione di strutture e dispositivi fotonici come guide d’onda, fotodiodi, laser e multiplexer rappresenta una sfida complessa, soprattutto nelle fasi di collaudo e assemblaggio. A partire dal livello del wafer fino al confezionamento finale, ogni fase richiede una precisione estrema. Il motivo? Ci troviamo davanti a sistemi con canali multipli, dispositivi diversi e numerosi input e output che devono interagire tra loro su più gradi di libertà. Questo comporta un allineamento multiplo che va ottimizzato con grande accuratezza – e tradizionalmente, si tratta di un’operazione lunga e costosa.
Per rispondere a queste esigenze, i sistemi FMPA (Multi-Channel Photonics Alignment) di PI offrono una soluzione all’avanguardia. Grazie ai loro algoritmi proprietari, integrati direttamente nel controller, è possibile eseguire automaticamente l’allineamento simultaneo tra più canali, dispositivi e gradi di libertà, il tutto in un’unica operazione rapida. Il risultato? Una drastica riduzione di tempi e costi – parliamo addirittura di un abbattimento del 99% rispetto ai metodi tradizionali in modalità seriale. A rendere possibile tutto questo contribuiscono sistemi esapodi e piezoelettrici 6DoF collaudati per l’allineamento di array: soluzioni meccaniche e attuative capaci di muoversi con precisione submicronica in sei gradi di libertà, fondamentali per gestire l’accoppiamento ottico tra componenti su scala nanometrica. Questi sistemi, testati in ambito industriale e di laboratorio, offrono prestazioni affidabili e ripetibili anche in ambienti produttivi complessi.
con attuatori piezoelettrici.
Le caratteristiche salienti di questa tecnologia includono: l’allineamento attivo simultaneo su array di canali, elementi I/O e su più gradi di libertà; l’elaborazione parallela, fino a 100 volte più veloce rispetto a quella seriale; una riduzione quasi totale dei costi legati al tempo di allineamento; una struttura scalabile, pensata per applicazioni su scala industriale (livello fab); stabilità e tracciamento affidabile durante i processi di lunga durata; ottimizzazione flessibile di qualsiasi parametro di performance.
Allineamento nanometrico degli assi XYZ
Per quanto riguarda l’allineamento di componenti ottici sugli assi XYZ, PI utilizza sistemi piezoelettrici a cinematica parallela che garantiscono un’elevata rigidità in tutte le direzioni. Il design meccanico consente frequenze di scansione fino a 100 Hz, assicurando velocità e reattività. Le guide flessibili, prive di gioco, garantiscono un movimento preciso senza usura né contaminazioni. I sensori integrati assicurano linearità e stabilità, mentre gli attuatori piezoelettrici con isolamento in ceramica garantiscono un’ottima una durata nel tempo.
Allineamento submicronico su 6 gradi di libertà
Per applicazioni che richiedono un controllo completo nello spazio tridimensionale, PI propone piattaforme esapodiche con attuatori piezoelettrici – i già citati sistemi 6DoF collaudati per l’allineamento di array. Questi esapodi garantiscono un’elevata dinamica, tempi di assestamento ridotti e un centro di rotazione definibile liberamente, ideale per un allineamento estremamente flessibile. I sensori di posizione assicurano precisione e affidabilità, mentre il design compatto ne facilita l’integrazione anche in spazi ristretti.
Controllo intuitivo e automazione flessibile
L’interfaccia EtherCAT® consente una rapida integrazione in ambienti industriali ad alta produttività. I controllori ad alte prestazioni gestiscono automaticamente le operazioni di scansione e allineamento con tempi di risposta dell’ordine dei millisecondi. Il firmware sviluppato da PI permette di rilevare la “prima luce” e di ottimizzare l’accoppiamento tramite algoritmi rapidi di scansione e ricerca del gradiente. Inoltre, il sistema è compatibile con i principali sistemi operativi e linguaggi di programmazione, come MATLAB, Python, C# e LabVIEW, e può essere configurato in modo rapido grazie al software PIMicroMove, pensato per offrire semplicità e immediatezza d’uso.
