In der jüngeren Vergangenheit wurden in der Silizium-basierten integrierten Optik zahlreiche Komponenten entwickelt. Die Charakterisierung solcher Systeme stellt nach wie vor ein erhebliches messtechnisches Problem dar. Zum Einen sind bestehende Verfahren stark fehlerbehaftet, so kann beispielsweise die Wellenleiterdämpfung in einer einfachen Transmissionsmessung nur aufwendig von den i.d.R. nur ungenau bekannten Einkoppelverlusten unterschieden werden. Weiterhin sind Verfahren für bestimmte Größen wie beispielsweise die Doppelbrechung bislang nicht auf die bestehende Technologie anwendbar. Ortsaufgelöste Messungen entlang eines Silizium Wellenleiters können - wenn überhaupt möglich - nur sehr ungenau durchgeführt werden. Dazu gehört die Streulichtmessung, die eine relativ starke Dämpfung durch Streulichtzentren voraussetzt.

Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Messverfahrens zur ortsaufgelösten Charakterisierung von Silizium-basierten integriert-optischen Systemen mit Hilfe von schwachen diagnostischen Bragg-Gittern. Dazu sollen u.a. Größen wie die Wellenleiterdämpfung, Doppelbrechung oder die  Koppelverhältnisse von Richtkopplern gehören. In Zusammenarbeit mit dem Teilprojekt "Raman-Verstärkung in Silzium-Wellenleitern" dieser Forschergruppe soll auch die Raman-Streuung ortsaufgelöst bestimmt werden. Das Diagnostik-Verfahren durch schwache Bragg-Gitter beschädigt bzw. verändert die zu untersuchenden Proben nicht und kann somit als Qualitätskontrolle in einer Produktionslinie dienen.

Als Vorstufe dieses diagnostischen Messverfahrens wurden zunächst die Verlust- und Streueigenschaften der Wellenleiter durch direkte Messung des komplexen Reflexionsfaktors mittels optischer Frequenzbereichsreflektometrie (OFDR) bestimmt. Dazu wurde die Rayleigh-Rückstreuung im Wellenleiter ohne diagnostische Gitter ortsaufgelöst gemessen. Anhand der Abnahme der Leistung des zurückgestreuten Lichtes, das von weiter hinten liegenden Reflektionsorten stammt, lässt sich die Dämpfung aus den Messdaten ablesen. Diese Methode kann jedoch nur unter der Voraussetzung von im Mittel ähnlich starken Streuzentren angewendet werden. Wird diese Messung hingegen von beiden Seiten eines Wellenleiters durchgeführt, lassen sich Streu- und  Dämpfungseigenschaften auch dann zuverlässig aus den Messdaten errechnen, wenn diese sich signifikant über dem Wellenleiterort ändern.

Das Projekt ist Teil der DFG-Forschergruppe "Aktive und abstimmbare mikrophotonische Systeme auf der Basis von Silicon-on-Insulator". Die zu charakterisierenden Proben werden uns u.a. von den weiteren Mitgliedern, namentlich mit dem Fachbereich "Hochfrequenztechnik - Photonics" der TU Berlin sowie dem "Leibniz-Institut für innovative Mikroelektronik" (IHP) zur Verfügung gestellt gestellt.