POLYNICES

Projektbeschreibung

Trotz der bedeutenden Fortschritte, die photonische integrierte Schaltungen (PICs) in Bezug auf Miniaturisierung, Stromverbrauch und Funktionalitäten bieten, stoßen sie auf Skalierbarkeits- und Kostenprobleme, die mit der Herstellungsausbeute, der erhöhten Integrations- und Packaging-Komplexität, dem Mangel an Wafer-kompatiblen Prozessen und dem Fehlen von Integrations- und Packaging-Standards zusammenhängen. Darüber hinaus wurden beim Photonic Packaging bisher die elektrischen Verbindungen zu den PICs im Sub-GHz-Bereich als separates und zweitrangiges Thema betrachtet, bis die Anzahl der elektrischen IOs der PICs zu groß wurde, um sie zu ignorieren. POLYNICES hat sich zum Ziel gesetzt, diese Herausforderungen mit der Entwicklung einer neuartigen universellen photonischen Integrationstechnologie anzugehen, die mit Wafer-Scale-Prozessen kompatibel ist und die Produktionskosten von photonischen Modulen um mindestens das Zehnfache senken wird. POLYNICES wird zum ersten Mal eine polymerbasierte elektro-optische Leiterplatte (EOPCB) entwickeln, die Si3N4-Chips, InP-Komponenten und mikro-optische Elemente aufnehmen wird. POLYNICES investiert in eine Si3N4-Plattform mit PZT-Aktoren, um komplexe Strukturen in nur 1x1 cm2 großen Chiplets mit extrem niedrigem Stromverbrauch zu realisieren. Die gitterförmigen elektrischen Pads der Chiplets und die Verwendung von Flip-Chip-Integration auf vertikalen Ausrichtungsanschlägen ermöglichen die optische Ausrichtung und den elektrischen Anschluss in einem Schritt. Die Standardgröße und -schnittstellen der Chiplets sowie das Co-Packaging der elektronischen ICs auf derselben EOPCB ermöglichen eine hervorragende Skalierbarkeit und kundenspezifische Anpassung und vereinfachen das Packaging erheblich. THz-Antennen mit dielektrischen Stäben werden auf dem EOPCB integriert und nutzen dessen gute HF-Eigenschaften. Unter Verwendung der oben genannten neuartigen Konzepte und Bausteine wird POLYNICES ein vollständig integriertes optoelektronisches FMCW-THz-Spektrometer mit THz-Antennenanordnung und Strahlsteuerungsfähigkeiten für die Qualitätskontrolle von Kunststoffen, einen 16x16-Quantenprozessor mit integrierter 780-nm-Lichtquelle und nichtlinearen Kristallen sowie einen 24x24-Quantenprozessor mit integrierter Quelle für gequetschtes Licht entwickeln.