Robert Kaps

Die Kommunikationstechnik hat in den letzten Jahren vermehrt mit der Herausforderung zu kämpfen, dass neue Technologien zunehmend höhere Übertragungsbandbreiten erfordern. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, wird vermehrt auf optische Kommunikation mittels Glasfaser umgestellt. Allerdings erfordert die elektronische Verarbeitung von Daten und Signalen nach der Übertragung eine Rückwandlung der optischen Signale. Hier bietet die Photonik einen innovativen Ansatz, der kompaktere und effizientere Transceiver-Module mit Photonischen Integrated Circuits (PICs) ermöglichen kann.

Ähnlich wie in der Elektrotechnik gibt es in der Photonik einige grundlegende Elemente, aus denen größere Netze integriert werden können. Eine fundamentale Anordnung ist ein Mach-Zehnder-Interferometer mit einem aktiven Phasenschieber. Aktuell werden diese Phasenschieber thermo-elektrisch hergestellt, was jedoch aufgrund des konstanten Strombedarfs zur Phasenverschiebung einen hohen Energieverbrauch bedeutet. An diesem Punkt setzt der Forschungsansatz ein, den ich in Zusammenarbeit mit dem IMW (Institut für Materialwissenschaft) verfolge.

Unser Ziel ist es, eine alternative Lösung für thermo-elektrische Phasenschieber auf der Basis elektrochromer Materialien zu entwickeln. Die Idee besteht darin, miniaturisierte Lithium-Ionen-Akku-Zellen auf einen photonischen Chip zu integrieren und damit die Phasenschieber zu implementieren. Meine Aufgaben umfassen das Design, die Simulation und die Vermessung des photonischen Unterbaus für dieses Projekt.