Entwurf, Verifikation und messtechnische Charakterisierung optischer Signal-Entzerrerstrukturen

Das Projekt "Hybride Mikrophotonik" hat sich zum Ziel gesetzt, eine neuartige hochintegrierte mikrophotonische Komponente zu entwerfen und zu realisieren, die eine effiziente Verstärkung, Entzerrung und Verteilung von optischen Nachrichtensignalen ermöglicht. Das Projektwird im Verbund mit den Arbeitsbereichen "Mikrosystemtechnik" und"Materialien der Elektrotechnik und Optik" durchgeführt. Die Arbeitsgruppe 2-03 "Optische Kommunikationstechnik" befasst sich mit Entwurf, Verifikation und Charakterisierung der Komponente.

Es werden dazu insbesondere neuartige Wulstwellenleiter in Aluminiumoxid-Technologie theoretisch bezüglich Polarisations- und Führungseigenschaften untersucht, da sie verlustarme Wellenführung versprechen. Weiterhin werden Komponenten wie Multimode-Interferenz-Koppler in dieser Technologie entworfen und messtechnisch charakterisiert. Ziel ist ein thermisch abstimmbarer,hochintegrierter Kompensator für die chromatische Dispersion von Faserstrecken.

Als Konzept für die optische Verstärkung in integriert-optischen Schaltungen wird die erst seit kurzem experimentell beobachtbare Raman-Verstärkung in Silizium-Wellenleitern theoretisch untersucht. Im Vergleich zur bekannten Raman-Verstärkung in Glasfasern treten inSilizium-Wellenleitern zusätzliche nichtlineare Absorptionseffekte auf, die die Effizienz der Verstärkung signifikant begrenzen (Zweiphotonenabsorption, Absorption durch freie Ladungsträger). Der Einfluss dieser Effekte auf das Verhalten von integriert-optischen Raman-Verstärkern und -Lasern wird geklärt, und neuartige Entwürfe zur Steigerung der Effizienz werden entwickelt (getaperte und bidirektional gepumpte Wellenleiter).

• 2-03.193V
  M. Krause, H. Renner, E. Brinkmeyer: "Analysis of Raman Lasing Characteristics in Silicon-On-Insulator Waveguides", Opt. Express 12(23), pp. 5703-5710, 2004.
• 2-03.200V
  M. Krause, H. Renner, A. Harke, J. Müller, E. Brinkmeyer: "Leakage Loss in Trench Bulge Waveguides", Journal of Lightwave Technology, Vol. 23, No. 5, pp. 1890-1896, 2005.
• 2-03.203V
  H. Renner, M. Krause, E. Brinkmeyer: "Maximal Gain and Optimal Taper Design for Raman Amplifiers in Silicon-on-Insulator Waveguides", Integrated Photonics Research and Applications Topical Meeting, San Diego, California, USA, April 11-13. Joint IPRA/NPIS Oral Session: Frontiers in Nanophotonics, Paper JWA3, 2005.
• 2-03.204V
  M. Krause, H. Renner, E. Brinkmeyer: "Efficiency Increase of Silicon-On-Insulator Raman Lasers by Reduction of Free-Carrier Absorption in Tapered Waveguides", Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO), Baltimore, Maryland, USA, May 22-27, Paper CThB1, 2005.
• 2-03.215V
  M. Krause, H. Renner, E. Brinkmeyer: "Incorporation of Free-Carrier Diffusion Into the Modeling and Design of a Silicon Strip-Waveguide Raman Laser, VDE-ITG-Fachausschuss 9.1 - Diskussionssitzung: Messung und Modellierung in der Optischen Nachrichtentechnik (MMONT), 1.-3. Juni, Elsa-Brändström-Haus, Hamburg-Blankenese, Paper Do 4, p. 12, 2005.
• 2-03.221V
  M. Krause, H. Renner, E. Brinkmeyer: "Mitigation of Free-Carrier Absorption and Efficiency Increase in Silicon Waveguide Lasers by Bidirectional Pumping", 2nd International Conference on Group IV Photonics, Antwerp, Belgium, 21-23 September, Paper P15, 2005.
• 2-03.224V
  A. Harke, M. Krause, J. Müller: "Low-Loss Single-Mode Amorphous Silicon Waveguides", Electronics Letters, Vol. 41, No. 25, pp. 1377-1379, 2005.

Stichwörter

• Aluminiumoxid
• Chromatische Dispersion
• Integrierte Optik
• Photonik
• Raman-Laser
• Raman-Verstärkung
• SOI
• Silicon-on-Insulator
• Wulstwellenleiter