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Hochleistungskomponenten und optimierte Materialien für die Quantenkommunikation
Etablierung einer Photonischen Lithiumniobat-Siliziumnitrid-Plattform für die Quantenkommunikation
Gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Laufzeit: 15. März 2023 - 14. März 2026
Partner
- Fraunhofer Institut für Nachrichtentechnik, Heinrich-Hertz-Institut (HHI)
- Tesat-Spacecom GmbH & Co. KG (TESAT)
Assoziierte Partner
- ADVA Optical Networking SE (ADVA)
- TOPTICA Photonics (TOPTICA)
Konzept
Das Ziel des Vorhabens ist die Etablierung einer neuartigen photonischen Integrationsplattform auf Basis einer heterogenen Integration von Lithiumniobat (LN) und Siliziumnitrid (Si3N4). Hierfür werden etablierte Technologien zur Herstellung von passiven Si3N4-Wellenleitern kombiniert mit dem Transfer dünner, elektrooptisch aktiver LN-Filme. Diese Materialsysteme werden auf Waferebene verbunden (gebondet). Durch diese Kombination wird es möglich, integriert-optische Funktionsblöcke zu realisieren, welche je nach Bedarf extrem geringe optische Verluste, sehr geringe Schaltspannungen oder hohe Schaltgeschwindigkeiten aufweisen. Hierdurch ist diese Plattform prädestiniert für die Herstellung hochperformanter photonisch integrierter Schaltungen (PICs) für die Quantenkommunikation, auch außerhalb der durch InP-PICs bereits gut abgedeckten Telekomwellenlänge von 1,5 μm. Die gesamte Prozessierung der Plattform erfolgt auf Waferlevel. Damit ist die Skalierbarkeit gegeben und eine Volumenfertigung möglich. Die Verwertung des weltweit einzigartigen Ansatzes der weiteren Wafer-Prozessierung nach erfolgreichem Bonden von Si3N4 und LN soll über ein Patent (in Vorbereitung) abgesichert werden.