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I PIC nell’industria Come già accennato sopra, uno dei principali campi di applicazione dei PIC è la comunicazione di dati, seguita dal rilevamento (ad esempio per l’agricoltura e la guida autonoma) e dalle applicazioni biomediche come i dispo- sitivi lab-on-a-chip (ovvero dispositivi multifunzione in un singolo chip), nonché dalle applicazioni nei settori della difesa e aerospaziale e nel campo dell’astronomia. Altre applicazioni includono LED a risparmio energetico, laser a stato solido in applicazioni mediche e industria- li, sensori di luce compatti presenti in dispositivi come fotocamere dei telefoni cellulari, scanner e sensori auto- mobilistici. Miglioramenti e ulteriori applicazioni per i PIC continua- no ad emergere man mano che i progettisti affrontano ulteriori sfide tecnologiche per le quali la fotonica inte- grata può essere utile e per le quali gli studi di fattibili- tà possono determinare se mantiene la promessa di una soluzione. I servizi per tali studi sono forniti dai consorzi PIC, dal- le case di progettazione e persino da alcune università di tutto il mondo. Con l’emergere del calcolo fotonico, i tradizionali circuiti stampati elettronici e i circuiti integrati con circuiti op- toelettronici possono essere integrati o eventualmente sostituiti. Lo sviluppo dei PIC Con i circuiti elettronici integrati che stanno giungendo al termine della loro capacità di integrazione, i PIC hanno il potenziale per diventare la tecnologia preferita per le comunicazioni di dati (comunicazioni tra e intra-data- center), per soluzioni LiDAR relative alla guida autono- ma, per il rilevamento nel settore della tecnologia aero- spaziale e dell’aeronautica e per un futuro incalcolabile di applicazioni in una nuova era tecnologica. Una progettazione adeguata e un flusso di processo PIC possono essere complessi. I passaggi specifici varieranno a seconda dell’applicazione, ma i passaggi fondamentali sono elencati di seguito: • Identificazione dell’esigenza. • Studio di fattibilità dell’applicazione. • Progettazione e test del PIC: a livello di dispositivo (simulazioni ottiche, termiche e dei materiali; a li- vello di circuito (laboratorio virtuale per testare le prestazioni); a livello di sistema (PIC collegato ad un collegamento di comunicazione); a livello di layout (genera l’intento progettuale); verifica (DRC e LVS per conformità di produzione e garanzia di alto ren- dimento). • Flusso di processo (simulazione di ogni fase del pro- cesso). • Fabbricazione. • Test (a livello del wafer e a livello del chip). • Imballaggio. Attualmente è in corso una ricerca all’avanguardia sui componenti dei circuiti integrati fotonici per ridurne le dimensioni e migliorare prestazioni, funzionalità ed ef- ficienza. Gli strumenti dell’ambiente EPDA (Electronic Photonic Design Automation) consentono la progetta- zione, simulazione e analisi di circuiti fotonici aiutando i progettisti a gestire progetti complessi e a migliorare la produttività con flussi di lavoro di progettazione fotonica efficienti. PHOTONICS (Fonte: Shutterstock) EO LIGHTING/SMART TECH - APRILE 2025 XIX