3PEAT

Photonische 3D-Integrationsplattform auf der Basis von mehrschichtigem PolyBoard und TriPleX-Technologie für optische Schalt- und Fernerkundungsanwendungen

Projekt-ID: 780502

Kofinanziert von der Europäischen Kommission im Rahmen des Horizon2020-Programms

Laufzeit: Januar 2018 - Februar 2022

Zusammenarbeit

ICCS/NTUA (Griechenland), LioniX, Solmates, Universität Twente (alle Niederlande), Cordon Electronics (Italien), Optagon (Griechenland), Mellanox Technologies (Israel), POLYTEC und Fraunhofer HHI (beide Deutschland).

Thema

3PEAT wird eine leistungsstarke photonische Integrationstechnologie entwickeln, die alle Anforderungen an Größe, Funktionalität und Qualität erfüllt, um einem breiten Spektrum optischer Anwendungen, wie z. B. optisches Schalten und Fernerkundung, zu einer starken kommerziellen Wirkung zu verhelfen.

Zu diesem Zweck wurde unter der Leitung des ICCS der NTU Athen (Griechenland) mit den Partnern LioniX, Solmates, Universität Twente (alle Niederlande), Cordon Electronics (Italien), Optagon (Griechenland), Mellanox Technologies (Israel), POLYTEC (Deutschland) sowie dem Fraunhofer HHI ein internationales Konsortium von Unternehmen und Forschungsinstituten gebildet, das in der Lage ist, die gesamte Integrationskette der optischen Schalt- und Erfassungsmodule abzudecken.

3PEAT wird eine voll funktionsfähige photonische 3D-Integrationsplattform einführen, die auf der Verwendung von mehreren Wellenleiterschichten und vertikalen Kopplern in der polymerbasierten Technologieplattform (PolyBoard) des HHI basiert, um den Integrationsmaßstab und die Funktionalität zu sprengen. Darüber hinaus wird 3PEAT diese leistungsstarke 3D-Photonentechnologie mit der Silizium-Nitrid-Plattform (TriPleX) von LinoniX kombinieren, indem es eine Methodik für die Abscheidung und Verarbeitung von mehrschichtigen Polymeren in geätzten Fenstern auf TriPleX-Chips entwickelt.

Parallel zur Entwicklung dieser hybriden 3D-Technologie wird 3PEAT eine Reihe von Schlüsselinnovationen auf der Integrations- und Komponentenebene bringen, die sich auf Folgendes beziehen a) die heterogene Integration von PZT-Filmen auf der TriPleX-Plattform für die Entwicklung von Phasenschiebern und Schaltern für den Betrieb bis zu 50 MHz, b) die Entwicklung eines bahnbrechenden Lasers mit externem Resonator auf derselben Plattform mit einer Linienbreite von weniger als 1 kHz, c) die erstmalige Entwicklung eines integrierten Zirkulators auf PolyBoard mit einer Isolierung von mehr als 25 dB und d) die Entwicklung flexibler PolyBoard-Typen für die physische Verbindung mit anderen PICs.

Diese enorme Bandbreite an Innovationen kann die derzeitigen Beschränkungen aufheben und das volle Potenzial optischer Schalt- und Fernerkundungsanwendungen freisetzen. Das Hauptschaltmodul, das hergestellt wird, ist ein optischer 36×36-Schalter mit einer Schaltzeit von 20 ns und einer möglichen Energie- und Kosteneinsparung von fast 95 % im Vergleich zu elektronischen Standardlösungen. Das wichtigste Sensormodul hingegen wird ein bahnbrechendes Laser-Doppler-Vibrometer (LDV) sein, bei dem alle optischen Einheiten, einschließlich der optischen Strahlabtastung, in einem sehr großen hybriden 3D-PIC integriert sind.