PATTERN
PATTERN hat sich zum Ziel gesetzt, die Mikrowellenphotonik zu revolutionieren, indem es das weltweit erste PDK für ultrahohe Frequenzen über 100 GHz vorstellt, das InP, LNOI und neuartige Materialien wie YIG einbezieht, um die PIC-Fähigkeiten zu verbessern und die bestehenden Herausforderungen des Hochfrequenz-Packaging zu überwinden.
Laufzeit: September 2022 - August 2026
Partner
- THALES SA (FR)
- University College London (UK)
- Luceda Photonics Luceda (BE)
- PHIX BV PHIX (NL)
- Fraunhofer Heinrich‐Hertz‐Institut HHI (DE)
- Interuniversity Microelectronics Centre IMEC (BE)
- Centre National de la Recherche Scientifique CNRS (FR)
- Microwave Photonics GmbH MWP (DE)
- L‐UP SAS LUP (FR)
- Centre Suisse d’Electronique et de Microtechnique SA (CH)
Projektbeschreibung
PATTERN wird das weltweit erste Prozess-Design-Kit (PDK) für Mikrowellen-Photonik bei ultrahohen Frequenzen über 100 GHz sowie neue Funktionen für PICs wie magneto-optische Isolatoren und akusto-optische Modulatoren (AOM) entwickeln. Der Ansatz von PATTERN für ultrahohe Frequenzen ist ganzheitlich und umfasst alle Aspekte wie Entwurf und Simulation, Erzeugung, Entstörung, Modulation und Packaging. Um dieses Ziel zu erreichen, schlagen wir eine umfangreiche hybride Integration verschiedener PIC-Plattformen wie InP und LNOI, aber auch neuer Materialien wie Yttrium-Eisen-Granat (YIG) vor. Wir entwickeln auch die Ko-Integration von elektronischen SiGe-Chips mit PICs, was insbesondere bei ultrahohen Geschwindigkeiten notwendig ist.
LNOI ist eines der vielversprechendsten neuen Materialien für PICs, das eine Reihe vielversprechender optischer Eigenschaften aufweist: einen hohen elektrooptischen Koeffizienten, eine hohe intrinsische Nichtlinearität zweiter Ordnung und ein großes Transparenzfenster, was es ideal für die elektronische Manipulation von Licht bei vielen Wellenlängen macht (EO-Modulation). InP ist eine ideale Plattform für die Erzeugung und Detektion von Licht, und YIG ist ein etabliertes magneto-optisches Material. Durch die Kombination dieser beiden Materialien entstehen neue und fortschrittliche Funktionen und Möglichkeiten. Darüber hinaus entwickelt PATTERN Verpackungslösungen für sehr hohe Frequenzen, die eine der größten Herausforderungen in diesem Bereich darstellen. Des Weiteren wird Software-Know-how für die Design-Automatisierung (z. B. RF-Signal-Routing), die Simulation und das Design von End-to-End-Schaltungen aufgebaut, was bei diesen Frequenzen eine bedeutende Herausforderung darstellt. Die Fähigkeiten der Plattform werden zudem anhand von sechs verschiedenen anwendungsorientierten Prototypen demonstriert.
Um diese Ziele zu erreichen, hat PATTERN das Fachwissen von 10 bekannten KMU, RTOs und industriellen Akteuren gebündelt. Nach seiner Entwicklung wird PATTERN den Weg für die neue Generation fortschrittlicher PIC-Produkte in einem breiten Spektrum von Anwendungen von der Telekommunikation über 5G/6G bis hin zu Quantentechnologien, LiDAR und Sensorik ebnen.
