ElOpFun
Elektrooptische PIC-Modulatoren für harsche Bedingungen
Thema Basistechnologien für Quantentechnologien
Fördermaßnahme Wissenschaftliche Vorprojekte (WiVoPro)
Projektlaufzeit 01.08.2026 - 31.01.2029
Projektvolumen 599910
Förderquote zu 100 % durch das BMFTR gefördert
Integrierte photonischer Schaltkreis mit Faseranschluss
Beschreibung
Motivation
Der große Energieverbrauch ist einer der kritischsten Aspekte moderner IT-Infrastrukturen. Dieser ist seit der Einführung von KI-Anwendungen nochmals dramatisch gestiegen, so dass Rechenzentren heute um lokal verfügbare Energiequellen und Kühlleistung entwickelt werden. Ein Großteil des Energieaufwands entfällt dabei auf Transport und Routing von Informationen zwischen Racks, Komponenten und innerhalb der Komponenten. In der modernen Informationstechnologie übernehmen Photonen als exzellente Informationsträger diesen Transport energie- und kosteneffizient.
Ziele und Vorgehen
Aktive photonische Komponenten und Systeme auf Waferebene, sogenannte photonisch integrierte Schaltkreise (photonic integrated circuits, PICs) benötigen optische Hochleistungsmaterialien mit großer Nichtlinearität. Viele PIC-Materialplattformen wie Silicium, Siliciumnitrid oder auch Glas kommen daher nicht in Frage. Stattdessen werden vor allem zwei alternative Ansätze verfolgt; (i) PIC-Plattformen in nichtlinearen Dünnschichtkristallen und (ii) organische Materialien mit hohen Nichtlinearitäten in plasmonisch organischen Hybridstrukturen, welche aber nur bei niedrigen Temperaturen langzeitstabil sind und daher gekühlt werden müssen.
Innovation und Perspektiven
Hier setzt das Projekt ElOpFun an. Für Anwendungen in der Hochgeschwindigkeits-Signalverarbeitung wird ein temperaturstabiles elektro-optisches Modulatorsystem entwickelt. Durch den Einsatz neuer robuster elektro-optischer Hybridmaterialien werden Mach-Zehnder-Modulatoren für die harschen technologischen Anforderungen im kühlungsreduzierten Dauerbetrieb stabilisiert. Durch drastische Reduktion des Kühlungsbedarfes werden signifikante Platz und Energieeinsparungen in Datenverarbeitungszentren erreicht werden können.
Koordinierender Projektpartner
Dr. Falk Eilenberger
Weitere Infos
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