Fraunhofer-Institut für Elektronische NanosystemePhotonisch integrierte Schaltkreise sind eine Schlüsseltechnologie des 21. Jahrhunderts in der Informations- und Quantentechnologie. Die optische Übertragung und Verarbeitung von Informationen ermöglichen eine Senkung des Energieverbrauchs pro Bit um bis zu 90%. Gleichzeitig können durch die optische Telekommunikation exponentiell höhere Datenraten erreicht werden. Darüber hinaus sind photonische Bauelemente entscheidend für die Quantentechnologie und kryptografische Kommunikation, da sie Quantenbits erzeugen oder manipulieren. Das Fraunhofer ENAS forscht in Zusammenarbeit mit der TU Chemnitz unter anderem an Nanotechnologien für photonisch integrierte Schaltkreise. Sie haben Nanotechnologieplattformen auf Wafer-Ebene entwickelt, um Subwellenlängenstrukturen herzustellen. Darüber hinaus entwickeln sie photonische Technologieplattformen für die zukünftige Telekommunikation auf Basis von Einmodenwellenleitern aus SiN, SiO2 und Si. Zusätzlich arbeitet das Fraunhofer ENAS an photonischen Technologieplattformen für Quantensysteme der nächsten Generation auf Basis von optisch nichtlinearen Materialien wie LiNb, LiTa und AlN.
Photonisch integrierte Schaltkreise
Chips mit optischen Filtern für die Telekommunikation. In den optischen Kopplern wird Licht eingefangen und auf Single-Mode-Waveguides in der Chipebene weitergeleitet. Die Ringresonatoren filtern eine spezifische Wellenlänge des Lichts heraus. So können wie beim UKW-Rundfunk-Radio die Informationen verschiedener Frequenzen voneinander getrennt werden. Die Wellenlänge der Technologieplattform liegt in den Frequenzbändern der Telekommunikation von 1260 nm bis 1675 nm und können je nach Applikation adaptiert werden.
Siliziumnitrid- und Aluminiumnitrid-basierte PICs auf einem Multi-Project Wafer für kundenspezifische Samples in der Forschung und Entwicklung.
Schnitt durch einen Single-Mode-Waveguide und einen Ringresonator, gefertigt aus Siliziumnitrid.