Hochschule

Optische Chips realisieren

19.10.2020 - 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.

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

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Werkzeuge für die multiphysikalische Optiksimulation

Im Web Seminar erhalten Sie einen Überblick über die Möglichkeiten, die multiphysikalische Optiksimulation bietet und eine Einführung in die praktische Umsetzung eines strahlenoptischen Simulationsprojekts.

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Welding with Civan's Ultrafast CBC-Laser: Basics, Opportunities and Challenges

The first part of the webinar will provide an overview of the fundamentals and challenges of the welding process and the features of the CIVAN CBC laser. The second part of the webinar will discuss approaches to take advantage of fast, arbitrary beam shaping to control process problems.

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