Abstimmbare polarisationsunabhängige Koppler, Polarisationsdreher und Gitterkoppler in SOI-Nanowire-Technologie

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Jörg Müller
• Fachliche Zuordnung: Mikrosysteme ; Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik
• Förderung: Förderung von 2006 bis 2014
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 15008671

Ziel des Vorhabens ist die Realisierung von dynamisch und statisch abstimmbaren SOI-Resonatoren und -Arrays auf kleinstem Raum ohne Übersprechen in der Abstimmung zum Aufbau von Multiplexsystemen auf Basis des thermo-optischen, des elasto-optischen, insbesondere aber eines vorzugsweise im Silizium integrierbaren elektrooptischen Effektes. Zur Überwachung der Resonanz-frequenzen ist die Integration eines hochauflösenden vollständig integrierten Transmissions-Gitterspektrometers ebenfalls in SOI-Technik vorgesehen, dem die aktuellen Resonatorfrequenzen über schwach angekoppelte Film-Wellenleiter zugeführt werden. Die Zuordnung der individuellen Wellenlängen zu den jeweiligen Resonatoren erfolgt über deren kurzzeitige Verstimmung in definierten Zeitabständen. Die Entkopplung der thermisch verstimmten Resonatoren soll dadurch erreicht wer-den, dass das Silizium unterhalb des Arrays entfernt wird, ggf. bis auf wenige Brücken zusätzlich auch das Siliziumdioxid. Spiralförmige Heizwendel, die über freitragende Metallisierungen mit Strom versorgt werden, temperieren die Resonatoren. Alternativ soll das leitfähige Silizium direkt durch Stromfluss beheizt werden mit beiderseitigen Kontakten im Resonatorzentrum (unten nach Entfernen des SiO2). Zur selektiven Abstimmung mit optimaler Nutzung des elasto-optischen Effekts sind die Resonatoren im Abstimmbereich als Siliziumwellenleiter mit hohem Feldanteil in der SiO2-Ummantelung auf dünnen SiO2-Bändern bzw. freitragend auszuführen. Sie werden elektrostatisch verstimmt mit z.B. durch anodisches Bonden darüber applizierten Feldelektroden - bei freitragenden Strukturen auch durch parallel zu den Wellenleitern in der Ebene angeordneten.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 653: Aktive und abstimmbare mikrophotonische Systeme auf der Basis von Silicon-On-Insulator (SOI)