Integrated Photonics Technologies

Forschungsschwerpunkte

• Integrierte photonische Schaltungen und Systeme für on-chip LiDAR, Gas- und chemische Sensoren und Hochgeschwindigkeits-Telekommunikationsanwendungen
• Funktionelle Metaoptik, photonische MEMS-Geräte für die Nano-Spektroskopie, 3D-Sensorik und -Bildgebung, rekonfigurierbare Photonik
• Nicht-klassische Photonik für neu entstehende Quantentechnologien

Forschungskompetenzen

Unser R&D-Team von Integrated Photonics Technologies verfügt über interdisziplinäres Know-how in den Bereichen Theorie, Simulation und Design, Materialforschung, Nanofabrikation, Charakterisierung und Demonstration. Das Team arbeitet eng mit anderen Forschungseinheiten bei SAL zusammen (Reinraum, Thin Film Technologies, Piezoelectric Microsystem Technologies, Photonic Systems und Heterogeneous Integration Technologies), um komplette Gerätekonzepte und Prototypen, die den industriellen Anforderungen entsprechen, zu entwickeln.

Photonikdesign und -simulation

• Integrierte photonische Chips mit aktiven und passiven Komponenten, vom einzelnen Bauteil bis zur Chip- und Systemebene
• Nano-Mikrooptik, optische Antennen, Metaoberflächen für Resonanz, Polarisation, Wellenausbreitung und Wellenfrontkontrolle
• Entwicklung von Theorien und Konzepten für funktionale optische Komponenten und Geräte unter Verwendung von Meta-Optik, nicht-hermitescher und nicht-klassischer Optik, die auf neue und multifunktionale Eigenschaften, kleinere und flachere Komponenten für die Miniaturisierung und neue Quantenanwendungen abzielen
• Multiphysikalische Modellierung und Theorie von nano-mikro-opto-elektro-mechanischen Systemen (MOEMS), nano-photothermische Systeme
• Fortgeschrittene Ansätze wie inverses Design und Deep Learning

Photonikherstellung (8-Zoll-Waferkapazität)

• Integrierte photonische Schaltungen
  • Passive Bauteile, die auf SiNOI-, SOI- oder AI(Sc)NOI-Plattformen basieren
  • Nachbearbeitung aktiver Bauteile
• Optik auf Wafer-Ebene, Metaoptik, photonische MEMS
  • Verlustarme optische Dünnschichten und optische Filter (Oxide, Nitride, Carbide, … und Plasmonik)
  • Formverfahren und Nanoimprint-Technologien für Optiken auf Wafer-Ebene (Mikrolinsen, Metalinsen, Freiform-Optik), Metaoberflächen

Charakterisierung von Geräten

Unser Team arbeitet in einem speziellen Photoniklabor, das sich in unserem Reinraum der ISO-Klasse 7 befindet und mit hochmoderner Elektronik und optischen Bauteilen zur Gerätecharakterisierung und -demonstration ausgestattet ist.

• Stichprobenprüfung: horizontale & vertikale Ausrichtung, C+L Bänder abgedeckt, Leistung von Bauteilen (Verlust und Bandbreite), vollständige Schaltungscharakterisierung, elektro-optische Eigenschaften
• Überprüfung von Wafern: vollautomatische, ganzheitliche Chargenprüfung und Charakterisierung durch anpassbare Routinen, Wafergröße bis 12”, NIR und MIR verfügbar
• Laborgestützte Umwelt-(Gas-)Mess- und Überwachungssysteme
• Charakterisierung von Optoelektronik, Optomechanik und Thermooptik
• Optische Emissionsspektroskopie und Plasmadiagnostik

Anwendungen

• On-Chip Optical Phased Array (OPA), On-Chip LiDAR für Automobilanwendungen
• On-Chip Gas- und chemische Sensoren
• Nanospektroskopie und Imaging
• Thermische Sensoren und Mikrobolometer
• Optische Emissionsspektroskopie zur chemischen Charakterisierung und Plasmadiagnostik
• maßgeschneiderte thermische Simulationen (betriebsinterne Motorentwicklung)