Mikrooptische Plattform des Fraunhofer HHI mit nichtlinearem Kristall für SHG und SPDC (oben)

Polymerbasierter BB84-Sender für DV QKD (unten)

Die photonische Integration in den hybriden Integrationsplattformen des Fraunhofer HHI ermöglicht die Realisierung miniaturisierter komplexer photonischer integrierter Schaltungen (PICs) für Quantentechnologien. Die breite spektrale Transparenz erlaubt die Integration nichtlinearer optischer Kristalle, die durch spontane parametrische Abwärtskonversion Photonenpaare erzeugen. Die hybride Integration aktiver optoelektronischer Komponenten mit hocheffizienten passiven optischen Funktionen, wie Spektral- und Polarisationsfiltern sowie optischen Isolatoren, erleichtert die On-Chip-Qubit-Erzeugung und Auslesung. Dieser Ansatz ermöglichte unter anderem die Entwicklung eines BB84-Transmitter PICs im BMBF QuNET-Projekt.

SiN-basierter PIC mit 8 Mikroringresonatoren als Einwegsensor für Diagnostik und Life Science

Die Technologie ermöglicht echtzeitfähige Multikanal-Einwegsensoren mit verschieden funktionalisierten Sensorelementen für den Nachweis von Proteinen, kleinen Molekülen, Vitaminen, Viren, Bakterien oder Nukleinsäuren.

Alle Chips sind mit unserer einfachen, justagefreien Faserkopplungsarchitektur kompatibel.

Kompakte HF-PIC-Assembly für schnelle und einfache Prototypenentwicklung bis zu 40 GHz

RFconnect, Fraunhofer HHIs neue fasergekoppelte HF PIC Assembly, stellt eine kompatible Erweiterung zur bereits etablierten DC Multisource PIConnect dar. Der thermisch stabilisierbare Aufbau umfasst 8 HF & optische Ports sowie 42 I/O DC Ports und erleichtert somit den Anschluss von HF-Messequipment.

Rekord bei der Terahertz-Emissionsleistung von 970 µW

Wir präsentieren die neueste Generation fasergekoppelter Terahertz-Module für Anwendungen in der Spektroskopie, zerstörungsfreien Prüfung.

Unsere neu entwickelten Halbleiterschichten ermöglichen eine deutliche Steigerung der Terahertz-Ausgangsleistung auf bis zu 970 µW und somit eine Erhöhung des Dynamikbereichs von pulsed Terahertz-Systemen. Dies kann beispielsweise zu einer erheblichen Steigerung der Zuverlässigkeit bei der Dickenbestimmung sehr dünner Schichten führen.

100 GHz bis 4,5 THz Bandbreite mit einem einzigen System

Die vom Fraunhofer HHI entwickelten photonischen Terahertz-Komponenten und -Systeme eignen sich bestens für die Prüf- und Messtechnik für 6G and beyond. Im Gegensatz zu elektronischen Mischern ermöglichen diese photonischen Systeme den breitbandigen Zugang zu Frequenzen zwischen 100 GHz und 4,5 THz mit einem einzigen System. Da die Frequenzen zukünftiger drahtloser Kommunikationskanäle noch nicht abschließend festgelegt sind, trägt unser Ansatz dazu bei, diese Unsicherheit zu verringern, indem er Zugang zu einem großen Spektralbereich ermöglicht.

InGaAs-basierte SWIR Photodetektoren

Wir stellen InGaAs-basierte Photodioden mit hoher Sensitivität bei Wellenlängen im NIR und SWIR zur Verfügung, deren Quanteneffizienzen bis zu 99% und Dunkelstromdichten von 10 nA/cm² beim Raumtemperatur betragen. Um den gesamtem SWIR-Bereich bis 2500 nm abzudecken, sind auch extended InGaAs-basierte Photodioden verfügbar. Kundenspezifische segmentierte und zeilenförmige Detektoren können auf Anfrage realisiert werden.

Optische Höchstleistung durch einen einzelnen Emitter

Fraunhofer HHI's neue Generation von Hochleistungslaserdioden liefert bis zu 4,9 Watt um 1550 nm im CW-Betrieb von einem einzelnen 100µm-Emitter. Der Anwendungsbereich der Laserdioden erstreckt sich über die Bereiche Industrie, Medizin und Verteidigung.

Fraunhofer CAPS fördert durch eine institutsübergreifende Forschungsstruktur die kooperative Entwicklung und Bearbeitung einer neuen Generation von Lasersystemen, indem die Ausgangsleistung von Ultrakurzpulslasern (UKP) um eine Größenordnung gesteigert und deren Anwendungspotenziale untersucht werden.

Im Mittelpunkt stehen drei Forschungsfelder, deren aktueller Entwicklungsstand auf der LASER von den beteiligten Instituten Fraunhofer ILT, Fraunhofer IOF, Fraunhofer IZI-BB, Fraunhofer HHI, Fraunhofer IFAM, Fraunhofer IKTS, Fraunhofer ISIT, Fraunhofer IWS und Fraunhofer IAF vorgestellt wird:

Laserstrahlquellen
Inklusive Gasmultipasszelle zur Nachkompression von ultrakurzen Femtosekundenlasern; hochauflösendes Nanoskop mit EUV-Laserquelle.

Systemtechnik
Mehrstrahl-Demonstrator

Laser-Anwendung
u. a. großer Elektrolyseur, strukturiert durch einen Ultrakurzpulslaser für die Umwandlung von elektrischer Energie in Wasserstoff; Laserbohren mittels Ultrakurzpulslaser für z. B. Aerosolgeneratoren; flexible Glaslinsen für Wärmebildkameras