19.10.2020 • Photonik

Optische Chips realisieren

Internationales Doktorandennetzwerk Teraoptics erhält vier Millionen Euro von der EU.

Sie können Licht erzeugen, detektieren, modulieren und speichern, um hoch­frequente Tera­hertz­strahlung zu empfangen und zu verarbeiten – theoretisch. Noch sind lediglich einzelne Bestand­teile optischer Chips entwickelt. Bis zu voll­ständigen Schalt­kreisen auf Photonen-Basis sind noch einige Heraus­forderungen zu meistern. Diesen stellt sich nun das inter­nationale Doktoranden­netzwerk Teraoptics. Die EU fördert das Projekt bis 2024 mit vier Millionen Euro.

Abb.: Photonisch integrierter Schalt­kreis für die...
Abb.: Photonisch integrierter Schalt­kreis für die Tera­hertz-Strahl­steuerung. (Bild: UDE)

Licht lässt sich durch spezielle Technik in hoch­frequente Tera­hertz­strahlung zwischen 0,3 und 10 THz umwandeln. „Diese Techno­logie ist viel­ver­sprechend, zum Beispiel für künftige Mobil­funk­netze, Sicher­heits­technik oder für die Raum­fahrt“, erklärt Andreas Stöhr vom Zentrum für Halb­leiter­technik und Opto­elektronik der Uni Duisburg-Essen, der das Netzwerk koordiniert. Doktoranden von Univer­sitäten und Forschungs­einrich­tungen weltweit sowie von mehreren europä­ischen Industrie­unter­nehmen erforschen in 15 Teil­projekten unter­schied­liche Aspekte der Techno­logie.

Ziel ist es, optisch integrierte Halb­leiter­chips zu entwickeln, die anstelle von Elektronen mit Photonen arbeiten. Dadurch ließen sich Terahertz-Signale effi­zienter erzeugen und präziser verarbeiten – ein funda­mentaler Vorteil beispiels­weise für die Material­analyse oder die Über­tragung höchster Daten­raten per Funk. „Bisher entwickelte optische Systeme sind aber in der Regel zu komplex und letztlich auch zu teurer“, fasst Stöhr die Ausgangs­lage zusammen.

Eine der größten Heraus­forderungen ist der Aufbau aus verschiedenen Material­systemen, denn im Gegensatz zu komplett silizium­basierten elektro­nischen Chips brauchen die Bestand­teile der optischen Techno­logie verschiedene Träger­materialien – und müssen dennoch in einem integrierten System funktio­nieren. Forschungs­bedarf besteht daher auch beim Design der Chips, ihrer Mikro­struktu­rierung sowie bei der Aufbau- und Verbindungs­technik. „Voraus­setzung für möglichst viele innovative Lösungen ist die Möglich­keit, ein optisches System zu miniatu­ri­sieren und günstig herzus­tellen“, so der Koordinator.

UDE / RK

Weitere Infos

 

Sonderhefte

Physics' Best und Best of
Sonderausgaben

Physics' Best und Best of

Die Sonder­ausgaben präsentieren kompakt und übersichtlich neue Produkt­informationen und ihre Anwendungen und bieten für Nutzer wie Unternehmen ein zusätzliches Forum.

Weiterbildung

Weiterbildungen im Bereich Quantentechnologie
TUM INSTITUTE FOR LIFELONG LEARNING

Weiterbildungen im Bereich Quantentechnologie

Vom eintägigen Überblickskurs bis hin zum Deep Dive in die Technologie: für Fach- & Führungskräfte unterschiedlichster Branchen.

Meist gelesen

Themen