Two-dimensional, hybridly integrable vertical-cavity surface-emitting laser arrays for massively parallel optical interconnections

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Rainer Michalzik
• Subject Area: Electronic Semiconductors, Components and Circuits, Integrated Systems, Sensor Technology, Theoretical Electrical Engineering
• Term: from 2002 to 2005
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5360870

Bedingt durch die fortwährende Steigerung der Taktfrequenzen digitaler elektronischer Systeme sowie der zu übertragenden Datenmengen ist ein vermehrter Einsatz optischer Übermittlungsverfahren über zunehmend kürzere Distanzen zu beobachten. In diesem Projekt sollen zweidimensionale Vertikallaserarrays für Emission bei 850 nm realisiert werden, wobei deren direkte Flip-Chip-Integrierbarkeit mit elektronischen Schaltkreisen die Basis für hochgradig kompakte, massiv parallele Kurzstrecken-Sendemodule der Zukunft bildet. Neben alternativen technologischen Verfahren zur Strahlungsauskopplung in Richtung des absorbierenden GaAs-Substrats soll ein zuverlässiges Lötverfahren zur hybriden Array-Integration etabliert werden. Begleitend hierzu werden Simulationen insbesondere des thermischen Verhaltens, Studien zur Skalierbarkeit in Richtung kleiner Rastermaße sowie Optimierungen und Messungen der Hochfrequenzeigenschaften vorgenommen, wobei Datenraten von 10 Gbit/s pro Kanal anzustreben sind. Der Problematik defektbedingt verringerter Ausbeute bei der Herstellung und dem Betrieb vielkanaliger Arrays wird mit neuartigen Designs begegnet, welche mehrere, alternativ zu betreibende Laser pro Arraypixel mit dem Ziel einer Strahleinkopplung in identische Wellenleiter vorsehen.

• DFG Programme: Priority Programmes
• Subproject of: SPP 1058: Optische Übermittlungsverfahren in der Informationstechnik