Elektrisch gepumpte Spin-Vertical Cavity Surface Emitting Laser für ultraschnelle Datenkommunikation

• Antragsteller: Professor Dr. Martin Hofmann
• Fachliche Zuordnung: Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik ; Kommunikationstechnik und -netze, Hochfrequenztechnik und photonische Systeme, Signalverarbeitung und maschinelles Lernen für die Informationstechnik
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 490699635

In Spin-kontrollierten Vertical-Cavity Surface-Emitting Lasern (Spin-VCSEL) kann eine Polarisationsdynamik induziert werden, die schneller als die konventionelle Intensitätsdynamik ist, durch Anisotropie wie z.B. Doppelbrechung kontrolliert werden kann und potentiell Modulationsfrequenzen jenseits von 200 GHz erlaubt. Mit diesem Ansatz können damit für die optische Datenübertragung Modulationsfrequenzen realisiert werden, die um eine Größenordnung schneller sind als der derzeitige Status Quo. Erstes Ziel dieses Projektes ist es, die zugrundeliegende Physik dieser Spin-induzierten Polarisationsdynamik durch experimentelle und numerische Untersuchungen zu analysieren und umfassend zu verstehen und ihr Potential für ultraschnelle Polarisations-Modulation bis in den Terahertz-Bereich zu erkunden. Auf diesem Verständnis aufbauend ist das zweite zentrale Ziel, ein Konzept und eine Architektur für den ersten Raumtemperatur- elektrisch gepumpten Spin-VCSEL mit ultraschneller Modulationsmöglichkeit zu entwickeln und erstmalig ein entsprechendes Bauelement zu realisieren.

• DFG-Verfahren: Reinhart Koselleck-Projekte
• Mitverantwortlich: Professor Dr.-Ing. Nils Christopher Gerhardt