Abstimmbare polarisationsunabhängige Koppler, Polarisationsdreher und Gitterkoppler in SOI-Nanowire-Technologie
Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Im Rahmen dieses Projekts wurde die Strukturübertragung für SOI-Nanowires und Resonatorstrukturen mittels DUV-Lithographie und Nanoimprintlithographie aufgebaut und optimiert. Es wurde ein elektrostatisch auslenkbares Membransystem zur thermo-optischen und elasto-optischen Abstimmung von SOI-Nanowires und Resonatoren entwickelt. Die Membranen garantieren die thermische und mechanische Entkopplung der Komponenten zueinander und zum Substrat. Neben den Wellenleitern verlaufen Metallkontakte, über die die die Membran und damit die Wellenleiter erwärmt werden. Die Kontakte dienen an der Membranspitze als Elektrode, um die Membran elektrostatisch auszulenken und die Wellenleiter so zu verformen. Es wurde eine neuartige Ätzsequenz für die Realisierung eines geraden Übergangs zwischen Substrat und freistehender Membran entwickelt. Mittels Mach-Zehnder-Interferometern, deren Arme über die Membransysteme verlaufen, wurde ein thermo-optischer Schalter realisiert. Für eine Phasenverschiebung um pi werden lediglich 5 mW (weniger als 1,6 V) benötigt. Die Nanowires haben Dämpfungen von 2,2 dB/cm, die Multimodeninterferenzkoppler von 4 dB. Die Membranprozessierung hat keinen negativen Einfluss auf die optische Qualität der Wellenleiter. Für die elasto-optische Abstimmung wurde eine Blauverschiebung beobachtet. Zudem wurde eine Herstellungssequenz für die Realisierung von dynamischen Polarisationsdrehern sowie von runden polarisationsunabhängigen Wellenleitern entwickelt.
