Flexible Elektronisch-Photonisch Integrierte Sensor Plattform II [EPIC-Sense II]

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Dietmar Kissinger; Professor Dr.-Ing. Robert Weigel; Professor Dr.-Ing. Lars Zimmermann
• Fachliche Zuordnung: Kommunikationstechnik und -netze, Hochfrequenztechnik und photonische Systeme, Signalverarbeitung und maschinelles Lernen für die Informationstechnik ; Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 403154513

Dieses Projektvorhaben zielt auf die Erforschung eines skalierbaren, zweistufigen elektronisch-photonischen MIMO Radarsystems im Millimeterwellenbereich ab. In Phase I des SPP 2111 wurde bereits die kohärente optische Verteilung des Lokaloszillatorsignals sowie die breitbandige Integration eines EP-FMCW-Radar-Frontends untersucht. Die Vision für Phase II des SPP 2111 ist nun die Erweiterung eines monolithisch integrierten elektronisch-photonischen FMCW Radarsystems um einen neuen Frequenzmultiplex-Ansatz, der durch einen neuen zusätzlichen optischen Datenbus realisiert wird, der ein Hochgeschwindigkeits-Kodierschema überträgt. Mit Hilfe dieser zusätzlichen Kodierung kann eine große Anzahl von kohärenten 2x2-Radarmodulen unterschieden werden, wobei die rechenintensive Kodierung in einem zentralen Knotenpunkt konzentriert wird. Insbesondere an den elektro-optischen Schnittstellen ist hierfür eine intensive Forschung unter Einbeziehen neuer Technologien für optische Modulationsverfahren und Komponenten notwendig, um die herausfordernden Bandbreitenanforderungen zu erfüllen.Das Forschungsvorhaben EPIC-Sense II umfasst folgende wissenschaftliche Kerninnovationen: 1. Erforschung eines breitbandigen, zweistufigen FMCW MIMO Sensorsystems im D-Band2. Monolithische Integration des interdisziplinären elektronisch-photonischen Systemkonzepts3. Implementierung eines zweistufigen Frequenzmultiplexverfahren unter Ausnutzung eines zusätzlichen optischen Hochgeschwindigkeits-Datenbusses4. Untersuchung von Aufbau- und Verbindungstechniken zur optischen Vernetzung verteilter, skalierbarer elektronisch-photonischer Sensorknoten5. Integration neuartiger innovativer Schaltungskonzepte zur signifikanten Verbesserung der Bandbreite von aktuellen Silizium-basierten Mach-Zehnder-Modulatoren6. Erforschung und Bereitstellung von Germanium Elektro-Absorptions-Modulatoren und Integration in die Technologieplattform SG25H5-EPIC

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 2111: Integrierte Elektronisch-Photonische Systeme für die Ultrabreitbandige Signalverarbeitung