Verbundprojekt: ChipSCG - Chipintegrierte und hocheffiziente Erzeugung eines breitbandigen Superkontinuums; Teilprojekt: Aufbau- und Verbindungstechnik für Hochleistungsfaserkopplung

Das Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer kosteneffizient herstellbaren photonischen Chipkomponente zur Erzeugung von Superkontinuumstrahlung bei Anregung durch Femtosekundenlaser. Das vom Fraunhofer IZM durchgeführte Packing ist dafür eine herausfordernde und bisher ungelöste Aufgabe. Superkontinuumsstrahlung ist von großem Interesse für Anwendungen in der medizinischen Diagnostik. Im vorgeschlagenen Projekt soll zum ersten Mal eine chipbasierte Lösung mit Glasfasern gekoppelt werden, die verspricht, heutigen voll faserbasierten Systemen deutlich überlegen zu sein (Kompaktheit, Stabilität, Designfreiheit). Das Packaging wird sowohl eine hohe Bandbreite ermöglichen als auch für die relativ hohen Leistungen ausgelegt sein. Die Dimensionsstabilität des photonischen Packages wird vorzugsweise durch die Verwendung von Dünnglas für Substrate und Haltelemente angestrebt, so dass auch die geforderte Wirtschaftlichkeit der Aufbautechnik für die Superkontinuumquelle erreicht wird. Das FIZM ist verantwortlich für das Packaging des integriert optischen Chips, insbesondere für die Gehäuseintegration und die Faserkopplung. Hierfür sind Aktivitäten zum Packagingdesign, zum Aufbau von Testsamples, Konzeptnachweis und Performancetests notwendig. Das Design des auf Siliziumnitrit basierenden Chips selbst wird durch EPFL und Toptica verantwortet, dazu werden Simulationen durchgeführt. Durch den Projektpartner LiGenTec SA werden dann mit einem innovativen Herstellungsprozess Chips mit hunderten Wellenleitern zur Verfügung gestellt. Diese Chips werden durch Toptica hinsichtlich ihrer Eignung zur Generierung eines Superkontinuums untersucht und die Betriebsparameter werden spezifiziert. Ein anderer Teil der hergestellten Chips wird am FIZM zur Entwicklung des Packaginkonzeptes (Faser-Chip-Kopplung und thermisches Management) genutzt, Demonstratoren werden am Institut aufgebaut und auf ihre Zuverlässigkeit hin untersucht.