"Optics on a chip" - Polarisation im Griff

Es könnte der Telekommunikationsbaustein der Zukunft sein. Die Umwandlung von optischen in elektronische Signale sowie die dazugehörigen Bauteile fielen dabei weg. Riesige Datenmengen könnten so schnell transportiert werden.

Die Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) sind der Herstellung von integrierten optischen Elementen auf Silizium einen Schritt näher gekommen. Mit der neuen Technologie werden optische Signale direkt auf dem Chip verarbeitet.
 
„Dieser Durchbruch ermöglicht die optische Kommunikation auf und zwischen den Chips und löst die Verbindungs-Probleme heutiger Computer-Chips und Architekturen“, sagte der an dieser Entwicklung beteiligte Wissenschaftler, Franz X. Kaertner.

Bisher war es so, dass die mikro-optischen Schaltungen sehr sensibel auf Änderungen der Polarisation reagierten. Die daraus entstehenden Probleme mussten aufwendig nachreguliert werden. Für die industrielle Serienfertigung also undenkbar.

Bei den neuen optischen Schaltungen wird das Licht, welches aus dem Lichtwellenleiter hervortritt, zuerst in eine vertikale und horizontale Polarisationsrichtung aufgespalten. (siehe Abbildung) Anschließend wird der Anteil mit der vertikalen Polarisation um 90 Grad gedreht und beide Anteile durchlaufen zwei identische optische Mikrostrukturen, in denen die „Datenverarbeitung“ stattfindet. Danach wird der horizontale Anteil in der Polarisationsebene um 90 Grad gedreht und schließlich werden die beiden Komponenten wieder zu einem Lichtbündel zusammengefügt.

Der Vorteil, optische Elemente auf Silizium zu integrieren, besteht darin, dass die Silizium-Technologie bereits hochentwickelt ist und eine genaue und reproduzierbare Herstellung hoch-integrierter Elemente möglich ist.