AMO

Nanophotonik

In der Nanophotonik werden Methoden der Nanotechnologie mit der Photonik verschmolzen. Auf diese Weise werden Licht-Übertragung, Licht-Manipulation und Detektion bis hin zu Nanometerskalen ermöglicht. Seit mehr als einem Jahrzehnt ist die AMO GmbH aktiv daran beteiligt Komponenten der Silizium-Photonik mithilfe modernster Reinraumtechnologie zu entwickeln und sowohl passive als auch aktive nanophotonische Bauelemente herzustellen. Darüber hinaus wurden integrierte Hochgeschwindigkeits-Modulatoren für moderne optische Kommunikationstechnologien designt und hergestellt sowie Methoden der effizienten Faser-Chip-Kopplung etabliert. Die Silizium-Photonik ist eine der vielversprechendsten Technologie-Plattformen um die derzeitigen Grenzen der ‚optical interconnects‘ in Bezug auf Größe, Leistungseffizienz und Geschwindigkeit zu durchbrechen. Mit Silizium-Nitrid als Wellenleitermaterial wurde kürzlich eine zweite nanophotonische Plattform entwickelt um auch effiziente Lichtübertragung im sichtbaren Wellenlängenbereich gewährleisten zu können. Die Hauptanwendungsbereiche der Nanophotonik von AMO sind neben der Informationstechnologie, die Biophotonik, Lebenswissenschaften, Sensorik, Photonik für Antennen Technologien und integrierte silizium-basierte Komponenten für die Terahertz-Erzeugung.

Photonik Prototypen-Service

AMO bietet bereits einen Prototypen-Service an, in dem die vielfältigen Lithographie-Techniken (i-line Projektionslithographie, Elektronenstrahllithographie und fortschrittliche Nanoimprintlithographie) auf 6-Zoll-Wafern ihre Verwendung finden. Passive und aktive integrierte silizium-photonische Komponenten wie Gitterkoppler, SOI-basierte elektro-optische Modulatoren, photonische Kristalle und Mikroring-Resonatoren uvm. können kommerziell erworben werden.

Eine Zusammenfassung dieser Angebote kann dem Nanophotonik-Factsheet  entnommen werden.

Die untenstehende Liste gibt Informationen über die derzeitigen Forschungsprojekte.


NANOPOL

Im BMBF-geförderten Verbundprojekt NANOPOL wird ein polarisationssensitiver Wellenfront-Krümmungssensor auf Basis innovativer Subwellenlängen-Strukturen entwickelt werden. Dieser soll eine hochauflösende Laserstrahlanalyse und damit die Bestimmung und Überwachung prozessrelevanter Strahlparameter in Echtzeit gestatten.

Ziel des Projektes ist die signifikante Senkung der Produktionskosten durch den Einsatz laserbasierter Fertigungsverfahren. Diese werden zu einer deutlichen Produktivitätssteigerung sowie einer erhöhten Anlagenverfügbarkeit führen.

Projektpartner sind neben der AMO GmbH, PRIMES GmbH, SillOptics GmbH & Co KG sowie Laser-Laboratorium Göttingen e.V.


Faser-Chip-Kopplung

In diesem vom BMWi geförderten ZIM-Projekt erforscht AMO zusammen mit den Partnern LightFab GmbH und Aifotec AG eine mögliche Lösung für ein zentrales Problem der Silizium-Photonik: die Kopplung der Chips an single-mode Glasfasern. Den Kern der Idee bildet eine Montagehilfe in Form eines hochpräzise gefertigten monolithischen Glasblocks mit passiver Optik. Dieser soll es erstmals ermöglichen, die Faser temperaturstabil in der Ebene der Chips zu montieren, so dass dauerhaft eine effiziente Kopplung der Bauteile erfolgen kann. Diese Lösung ist flexibel an bestehende Chipdesigns anpassbar und soll signifikante Kostenvorteile gegenüber bisherigen Ansätzen bieten.


MIRAGE

Mirage

Das EU-Forschungsprojekt MIRAGE skaliert die optischen Interconnects in Rechenzentren durch die Entwicklung von aktiven optischen Kabeln bis hin zu Terabit-Übertragungsraten. Um diese Herausforderung annehmen zu können, erstrecken sich die Forschungsschwerpunkte von Materialwissenschaften, über neueste Integration-Techniken und Schaltungsdesign bis hin zur Eignungsprüfung für die Kommerzialisierung. Die Rolle der AMO GmbH ist hierbei die Herstellung der photonischen Boards als Datenübertragungsleitung für die angestrebten aktiven optischen Kabel. Dabei stehen die optische Funktionalität der Bauelemente sowie die Möglichkeit der Integration anderer Komponenten wie z. B. des Treiber-IC im Vordergrund.

www.ict-mirage.eu


GAIA

Gaia

Im Projekt GAIA wird an der besseren Nutzung eines photonischen Frontends für die nächste Generation der Satellitenanwendungen (Synthetic Aperture Radar, SAR) geforscht. Neue Konzepte und Technologien für die Bereitstellung von komplett modularen Antennensystemen mit Verbesserungen in Bandbreite und Auflösung, Größe, Gewicht, Komplexität und Kosten werden entwickelt. Innerhalb dieses Projektes arbeitet die AMO an einer neuen Fabrikationstechnologie für verlustarme Silizium-Nitrid-Wellenleiter um damit thermisch regelbare integrierte photonische Schalter für die Delay-Kontrolle herzustellen.

www.gaiafp7space.eu


PhoxTroT

PhoxTrot

Innerhalb dieses Projektes werden synergetisch verschiedene Technologieansätze für energieeffiziente, kompakte, kostengünstige Hochleistungs- optische Interconnects zusammengeführt. Die Anwendungsfelder erstrecken sich über die die on-board, board-to-board und rack-to-rack Kommunikation in Hochleistungsrechenzentren. AMO ist hierbei federführend in der Herstellung von Silizium-organischen-hybrid-Modulatoren (SOH) für 16QAM aktive optische Kabel. Die SOH-Integration kombiniert effiziente elektro-optische Materialien mit den konventionellen silicon-on-insulator Wellenleitern und ermöglicht damit die intrinsischen Grenzen einer reinen Verwendung von Silizium als optisches Material zu durchbrechen.

www.phoxtrot.eu


SASER

Saser.tif

SASER-SaveNet ist eine industriegetriebene europäische Forschungsinitiative innerhalb des Celtic-Plus Programms. Eines der Ziele ist die Verwirklichung von sicheren, zuverlässigen und energieeffizienten Netzwerken basierend auf fortschrittlichen photonischen Konzepten. AMO arbeitet hierbei an der Realisierung von silizium-photonischen Komponenten. Vor allem die Entwicklung und Herstellung von hochintegrierten elektro-optischen Modulatoren, welche auf dem Plasma-Dispersionseffekt in Mach-Zehnder-Interferometern basieren, steht im Vordergrund. Eine Besonderheit ist hierbei Verwirklichung von silizium-basierten Modulatoren, welche mit CMOS-Treibern gesteuert werden können.

http://www.vdivde-it.de/KIS/sichere-ikt/safe-and-secure-european-routing-saser


Spirit

Spirit

Das Ziel des EU-Forschungsprojekts SPIRIT ist die Entwicklung eines voll programmierbaren photonischen Senders für ultrahohe Datenraten und variable Modulationsformate. Entscheidende Eigenschaften sind geringer Energieverbrauch, Kosteneffizienz und hohe Bandbreite. SPIRIT verbindet State-of-the-art Silizium-Photonik mit InP-basierten elektro-optischen Modulatoren und der CMOS-Treiber-Technologie. Die AMO entwickelt die dazugehörige SOI-Plattform in welcher die neuen, flexiblen 16×1 MUX/DEMUX Bauelemente hergestellt werden. Diese Chips werden verschiedene komplexe Sub-Komponenten beinhalten, wie z. B. On-Chip-Polarizationssplitter und Arrays von über große Bereiche regelbare Mikroring-Filter. Damit wird eindrucksvoll der hohe Grad der Entwicklung und die große Flexibilität der silizium-photonischen Technologie bei AMO demonstriert. In Zusammenarbeit mit den Projektpartnern wird AMO die erfolgreiche Integration der InP-basierten elektro-optischen Modulatoren sicherstellen.

http://www.spiritproject.eu/


Synchronics

Synchronics

Das Marie-Curie-Projekt SYNCHRONICS ist ein Projekt zur Förderung des wissenschaftlichen Austauschs in Europa unter Promovierenden. Der Forschungsschwerpunkt liegt in der Verwendung von supramolekularen Architekturen für Anwendungen der Optoelektronik und Photonik. Die AMO ist dabei in Design und Fabrikation von Nanoresonatoren und Feedback-Strukturen involviert um die Ausnutzung der supramolekularen Materialien für Laserbetrieb zu ermöglichen.

http://synchronics-etn.eu


SHyWA

Depletion-Modulator

Ziel des Forschungsprojekts ist es, ein zukunftsfähiges System für aktive optische Kabel zu entwickeln, das die Vorteile der optischen Wellenlängenmultiplexing Übertragungstechnologie mit der kostengünstigen und kompakten Silizium-Photonik vereint und für zukünftige Datenraten größer 200 Gbps skalierbar macht. Der erhebliche Kostenvorteil und die Überlegenheit gegenüber konventionellen Systemen wird durch die Kombination innovativer Ansätze wie Kammlaser, Silizium-Nanophotonik, Wellenlängenmultiplexing und Entwicklung justagetoleranter optischer Kopplungstechniken erzielt. AMO stellt dabei die innovative Silizium-Photonik-Plattform zur Verfügung und entwickelt elektro-optische Modulatoren. Forschungsschwerpunkte sind hierbei die Stabilitätskontrolle von Mikroring-Resonatoren und die Untersuchung effizienter Modulator-Technologien.


PLASMOFAB

Plasmofab-280x51PLASMOFAB entwickelt eine CMOS-kompatible Plattform für co-integrierte plasmonische/ photonische/elektronische PICs (photonisch integrierte Schaltungen) zur Massenproduktion von leistungsstarken Nanophotonik-Bauelementen mit geringem Energieverbrauch.
Im Fokus des Projektes stehen CMOS-kompatible Metalle und photonische Strukturen, die via standardisierten CMOS-Prozessen in elektronische Bauteile integriert werden.
Zur Validierung wird die vorgeschlagene PIC-Plattform mit Hochleistungs-Peripherie genutzt, um fortschrittlichste funktionale Module mit beispielloser Leistungsfähigkeit im Bereich der optischen Datenkommunikation (100 Gb/s serieller NRZ-Transmitter mit geringem Platz- und Energiebedarf) und der Bio-Sensorik (ultrasensitiver Multikanal-Sensor für Detektion von Entzündungsmarkern) zu demonstrieren.
AMO entwickelt hierbei die Silizium-Nitrid-Strukturen, als Wellenleiterbasis einer CMOS-kompatiblen plasmonischen/photonischen Plattform.

www.plasmofab.eu