Photonische Schaltungen sind winzige Bauteile, die mit Licht arbeiten. Forschende an unserem Institut MATERIALS stellen solche Schaltungen direkt in Glas her. Daf\u00fcr nutzen sie Femtosekundenlaser: extrem kurze Laserpulse, die das Material nur an genau festgelegten Stellen ver\u00e4ndern. So entstehen feine Wege, die Licht durch den Chip f\u00fchren, teilen und wieder zusammenbringen k\u00f6nnen.<\/p>\n
Die aktuelle Arbeit wurde in der Fachzeitschrift Photonics<\/a> ver\u00f6ffentlicht. Sie f\u00fchrt wichtige Entwicklungen aus den vier FFG-Projekten OptoQuant<\/a>, FLMOptChips<\/a>, PIQLearn<\/a> and ScaleQUDITS<\/a> zusammen.<\/p>\n <\/p>\n Mit Licht feine Wege ins Glas schreiben<\/strong><\/p>\n Am Institut MATERIALS decken wir den gesamten Entwicklungsprozess ab: vom Entwurf am Computer \u00fcber die Laserbearbeitung bis hin zur Pr\u00fcfung der fertigen Bauteile. Da die Strukturen direkt ins Glas geschrieben werden, lassen sich neue Ideen schnell erproben und an unterschiedliche Anwendungen anpassen.<\/p>\n F\u00fcr die aktuelle Arbeit verband das Team optische Lichtwege, dreidimensionale Glasstrukturen und elektrische Heizelemente in einem einzigen Glas-Chip. Die schnelle und flexible Herstellung eignet sich besonders f\u00fcr Prototypen und kleine St\u00fcckzahlen.<\/p>\n \u00a0<\/strong><\/p>\n Eine winzige Glasbr\u00fccke spart Energie<\/strong><\/p>\n Das Herzst\u00fcck des Chips ist eine freitragende Mikrobr\u00fccke aus Glas. In ihr verlaufen ein Lichtweg und ein kleines elektrisches Heizelement. Wird die Br\u00fccke erw\u00e4rmt, ver\u00e4ndert sich die Ausbreitung des Lichts. Weil dabei kaum W\u00e4rme an das \u00fcbrige Glas verloren geht, l\u00e4sst sich das Licht mit geringem Energiebedarf steuern.<\/p>\n F\u00fcr den gesamten vorgesehenen Regelbereich ben\u00f6tigt das Bauteil rund 17 Milliwatt elektrische Leistung. Die Ergebnisse zeigen damit, dass sich steuerbare photonische Schaltungen auf diese Weise in Glas umsetzen lassen.<\/p>\n \u00a0<\/strong><\/p>\n Neue M\u00f6glichkeiten f\u00fcr kompakte Glas-Chips<\/strong><\/p>\n Der entwickelte Ansatz vereint Lichtf\u00fchrung, -steuerung und elektrische Anbindung in einem einzigen Bauteil. Dadurch k\u00f6nnen kompakte photonische Chips schneller entwickelt und gezielt an unterschiedliche Aufgaben angepasst werden. Dreidimensionale Lichtwege er\u00f6ffnen zus\u00e4tzliche Freiheiten bei der Gestaltung. M\u00f6gliche Einsatzgebiete reichen von kompakten Messsystemen und der optischen Datenverarbeitung bis hin zur Quantentechnologie.<\/p>\n Die Publikation bildet den Abschluss von vier erfolgreichen FFG-Projekten. Die dabei entwickelte Technologie erweitert die Fertigungsm\u00f6glichkeiten des Instituts MATERIALS und schafft eine Grundlage f\u00fcr kompakte, individuell anpassbare photonische Bauteile mit geringem Energiebedarf.<\/p>\n