Heterogeen geintegreerde piezo-electro-mechanische lasers voor lidar en 6G netwerken (HetPIL). (HetPIL)

Hoogst coherente - dat wil zeggen smalbandige - laserbronnen vormen de kern van talloze toepassingen: variërend van terabit per seconde coherente communicatie, LiDAR voor autonoom rijden of bestuurdersassistentie, tot glasvezelsensoren of optische atoomklokken. Toch is de productie van smalbandige lasers, in tegenstelling tot MEMS-sensoren of elektronische circuits, niet geschikt voor massaproductie. Glasvezellasers, de werkpaarden voor smalbandige lasers, vertrouwen op optische componenten op basis van bulkvezels die handmatig worden geassembleerd. De vraag naar geïntegreerde lasers die de coherentie van een smalbandige vezellaser combineren met hoge frequentie-agiliteit en snelle afstemming, en die op grote schaal en tegen lage kosten op waferschaal kunnen worden geproduceerd, is de afgelopen jaren toegenomen, met name vanwege nieuwe toepassingen in FMCW LiDAR. Dit vormt een technologische belemmering.

Hier overwinnen we deze uitdagingen en zullen we voor het eerst een op grote schaal produceerbare, compacte, op waferschaal vervaardigde smalbandige laser demonstreren, met ongekend flexibele afstemming en nauwkeurige laserafstemming. Om deze nieuwe technologie te bereiken, zullen we recente bevindingen gebruiken over een hybride elektro-opto-mechanische geïntegreerde laser die is verkregen in het FET Proactive-project "Hybride Optomechanische Technologieën". Om de conflicterende eigenschappen van ultrahoog coherente en snel en nauwkeurig afstemming te combineren, zullen we submicron piezo-elektrische actuatoren gebruiken die gebruikmaken van AlN - een bewezen MEMS-technologie - die elektrisch en mechanisch geëngineerde vrijheidsgraden combineren met siliciumnitride ultra-lage verlies geïntegreerde fotonische circuits. Het gecombineerde hybride opto-elektro-mechanische apparaat vertoont unieke prestatiekenmerken op het gebied van bandbreedte en frequentie-agiliteit die tot op heden nog nergens zijn bereikt, waardoor ze ideale bronnen zijn voor LiDAR.

Hoogst coherente - dat wil zeggen smalbandige - laserbronnen vormen de kern van talloze toepassingen: variërend van terabit per seconde coherente communicatie, LiDAR voor autonoom rijden of bestuurdersassistentie, tot glasvezelsensoren of optische atoomklokken. Toch is de productie van smalbandige lasers, in tegenstelling tot MEMS-sensoren of elektronische circuits, niet geschikt voor massaproductie. Glasvezellasers, de werkpaarden voor smalbandige lasers, vertrouwen op optische componenten op basis van bulkvezels die handmatig worden geassembleerd. De vraag naar geïntegreerde lasers die de coherentie van een smalbandige vezellaser combineren met hoge frequentie-agiliteit en snelle afstemming, en die op grote schaal en tegen lage kosten op waferschaal kunnen worden geproduceerd, is de afgelopen jaren toegenomen, met name vanwege nieuwe toepassingen in FMCW LiDAR. Dit vormt een technologische belemmering.

Hier overwinnen we deze uitdagingen en zullen we voor het eerst een op grote schaal produceerbare, compacte, op waferschaal vervaardigde smalbandige laser demonstreren, met ongekend flexibele afstemming en nauwkeurige laserafstemming. Om deze nieuwe technologie te bereiken, zullen we recente bevindingen gebruiken over een hybride elektro-opto-