Das INT arbeitet sowohl bei der Technologieentwicklung als auch in der Entwicklung von Bauelementen für die Silizium-Photonik sehr eng mit dem IMS Chips zusammen. So entstand eine umfangreiche Bibliothek von passiven Bauelementen für komplexe optische Systeme, von denen einige im Folgenden aufgelistet sind.
Wellenleiter
Die Basis zur Entwicklung komplexer Systeme sind die Verbindungselemente der einzelnen Schaltungsteile. Dazu werden verlustarme Wellenleiter benötigt, die je nach Anforderung in ihren Dimensionen angepasst werden müssen. Für beide Polarisationen können verlustarme einmodige Wellenleiter in dieser Technologie realisiert werden. Neben Steg- und Rippenwellenleitern werden am INT auch Sub-Wellenlängen-Wellenleiter untersucht.
Multimoden-Interferometer
Multimoden-Interferometer werden z. B. als optische Signalteiler genutzt oder, um in einem Interferometer die gegenseitige Phasenbeziehung zweier optischer Signale zu bestimmen. Über einmodige Wellenleitereingänge werden in einem breiten Steg viele optische Moden angeregt. Diese Moden breiten sich aus und überlagern sich nach gewissen Distanzen zu sogenannten Selbstabbildungen. Dabei kann man die Koppler so dimensionieren, dass die Selbstabbildungen von mehreren Eingängen auf dieselbe Anzahl an Ausgängen fallen und sich die Eingangssignale mit definierten Phasenunterschieden überlagern.
90°-Hybrid
Auf Basis eines Multimoden-Interferenz-Kopplers wurde ein 90°-Hybridkoppler entworfen. Durch Sub-Wellenlängenstrukturierung der Seiten wurde der Phasenfehler an den Ausgängen reduziert.
Arrayed-waveguide gratings
Durch die Verwendung einer großen Anzahl optischer Kanäle wird die Gesamtkapazität einer einzelnen Faser beträchtlich gesteigert. Durch Arrayed-waveguide gratings (AWGs) können Signale spektral aufgeteilt oder zusammenführt werden und sind somit Schlüsselkomponenten in Übertragungssystemen mit Wellenlängenmultiplex-Verfahren.
Publikationen
2024
- S. Abdani, R. T. Ako, M. Bhaskaran, and S. Sriram, “Deep learning enhanced optimization of a broadband and wide-angle reflective linear terahertz polarization converter,” in Metamaterials, Metadevices, and Metasystems 2024, 2024, p. 42.
- S. Abdani, C. Schweikert, W. Vogel, and G. Rademacher, “Compact Symmetric 2x2 Inverse-Designed Power Splitter for Integrated Photonics,” in International Conference on Numerical Simulation of Optoelectronic Devices (NUSOD), 2024, p. MP19, pp. 1–2.
2022
- C. Schweikert, A. Tsianaka, N. Hoppe, R. H. Klenk, R. Elster, M. Greul, M. Kaschel, A. Southan, W. Vogel, and M. Berroth, “Integrated polarization mode interferometer in 220 nm silicon-on-insulator technology,” Optics Letters, vol. 47, pp. 4536–4539, 2022.
2021
- N. Hoppe, C. Schweikert, W. Vogel, R. Elster, P. Adam, and M. Berroth, “Enhanced Generalized Mach-Zehnder Interferometer for Tunable Channel Routing,” in IEEE Summer Topicals Meeting Series (SUM), 2021, p. WB2.
- M. Leyzner, N. Hoppe, C. Schweikert, W. Vogel, and M. Berroth, “On-Chip Polarization Rotator in 250 nm Silicon-on-Insulator Technology,” in VDE/ITG Fachtagung Photonische Netze, 2021.
2018
- N. Hoppe, W. Vogel, L. Rathgeber, T. Föhn, M. Félix Rosa, M. Kaschel, and M. Berroth, “Low-loss Silicon Photonics Platform for Optical Mode Engineering,” in European Conference on Integrated Optics (ECIO), Valencia, Spain, 2018, p. pp. 203–205.
2014
- T. Föhn, N. Hoppe, W. Vogel, M. Schmidt, M. Félix Rosa, M. Berroth, J. Butschke, and F. Letzkus, “3D-simulation and characterization of subwavelength grating waveguides in SOI,” in International Conference on Numerical Simulation of Optoelectronic Devices (NUSOD), Palma de Mallorca, 2014, pp. 137–138.
- T. Föhn, W. Vogel, M. Schmidt, M. Berroth, J. Butschke, and F. Letzkus, “Optimized 90° Hybrids with Sidewall Grating in Silicon on Insulator,” in Optical Fiber Communication Conference (OFC), San Francisco, California, 2014, p. Th3F.
Ansprechpartner
Wolfgang Vogel
Dr.-Ing.Akademischer Oberrat / Stellvertretender Institutsleiter