EFFICIENTlight

Effiziente Faser-PIC-Kopplung mittels Glasumformung auf Wafermaßstab

Drastische Kostensenkung bei monomodaler Faser-Chip-Kopplung

Mit der Einführung neuer Standards zur Datenübertragung vollzieht die Industrie derzeit einen Paradigmenwechsel. Bisher wurde eine multimodale Glasfaser-Infrastruktur genutzt. Das be-deutet, dass Informationen durch viele Lichtmoden gleichzeitig übertragen werden. Zukünftig werden monomodale Systeme mit komplexen Kodierungsverfahren verwendet. Hierbei ist nur noch eine einzelne Lichtmode zur Datenübertragung notwendig. Dieser Fortschritt befördert auch die Einführung komplexer optischer Übertragungssysteme, sogenannter Transceiver, auf Basis von Photonischen Integrierten Schaltungen (PICs). Die wesentliche Herausforderung ist hier die leistungs- und kosteneffiziente monomodale Anbindung der Glasfaser an diese PICs oder an andere optische Systeme.

Im Rahmen dieses Verbundprojekts wird daher eine neuartige leistungs- und kosteneffiziente monomodale Glasfaser-Kopplertechnologie, basierend auf Glas-Präzisionsblankpressen, er-forscht. Die Koppler sollen zeitgleich in großen Stückzahlen auf Glaswafer gepresst werden und mit automatisiertem Aufbau kompatibel sein, wodurch sich eine erhebliche Reduzierung der Produktionskosten erzielen lässt.

Innovatives Glasblankpressen und automatisierte Montage

Die anvisierten monomodalen Glasfaserkoppler sind mikro-optische Systeme, die mit Hilfe der innovativen Technologie des Glasblankpressens hergestellt werden. Hierfür werden Glasroh-linge in einem Heißumformprozess in die gewünschte Form gebracht. Die wesentliche Ziele des Verbundes sind die Erforschung der leistungseffizienten Glasfaser-Kopplung an unter-schiedlichen Empfänger-Modulen sowie die Evaluierung der kosteneffizienten Herstellung durch Wafer-Prozessierung der Koppler.

Hierfür werden im Verbund alle notwendigen Teilschritte vom optischen und elektrischen De-sign der Koppler und PICs über die Prozesstechnologie und Werkzeugherstellung sowie die Aufbautechnologie bis hin zur Anwendung im System abgedeckt. Dabei werden neben grund-legenden Fragen zur Systemarchitektur, zum Prozessdesign und zur Werkzeugherstellung auch praktische Fragen zur Modulintegration gelöst.

Ansprechpartner

Dr.Claudius Klein
+49 211 6214-903

Projektdetails

Koordinator

Univ.-Prof.Jeremy Witzens
RWTH Aachen, Fakultät Elektrotechnik und Informationstechnik
Sommerfeldstr. 18/24, 52074Aachen
+49 241 80-20021

Projektvolumen

ca. 3 Mio. € (Förderquote ca. 70%)

Projektdauer

01.02.2019 - 31.01.2022

Projektpartner

RWTH Aachen, Fakultät Elektrotechnik und InformationstechnikAachen
Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPTAachen
GD OPTICAL COMPETENCE GmbHSinn
AIXEMTEC GmbHAachen
son-x GmbHAachen
Mellanox Technologies, Ltd. (assoziierter Partner)Israel
aiXscale photonics UG (assoziierter Partner)Köln