Projektbeschreibung
Effiziente, kostengünstige photonische Module für Terahertz-Sensorik und Quanteninformatik
Die Technologie der photonischen Integration entwickelt sich von einfachen photonischen integrierten Schaltkreisen zu komplexeren und vielseitigeren Modulen, die neue Anwendungsbereiche erschließen. Die Technologie hat jedoch noch keine kosteneffiziente Produktion und keine Kompatibilität mit der Großserienproduktion erreicht, da es an einem einfachen, kostengünstigen und mit dem Wafer-Maßstab kompatiblen Produktionsverfahren fehlt. Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts POLYNICES wird eine elektrooptische Universalplatine entworfen, auf der Siliziumnitrid-Chips, Indiumphosphid-Komponenten und mikrooptische Elemente untergebracht sind, wodurch die Produktionskosten für photonische Module um das Zehnfache gesenkt werden können. Mit dieser Technologie wird POLYNICES ein vollständig integriertes optoelektronisches FMCW-THz-Spektrometer mit On-Chip-Strahlsteuerungsmechanismus, einen 16x16-Quantenprozessor mit integrierter 780-nm-Lichtquelle und nichtlinearen Kristallen sowie einen 24x24-Quantenprozessor mit integrierter Quelle für gequetschtes Licht entwickeln.
Ziel
Despite the significant advances that photonic integrated circuits (PICs) offer in terms of miniaturization, power consumption and functionalities, they run into scalability and cost issues, related to the fabrication yield, the increased integration and packaging complexity, the lack of wafer scale compatible processes and the lack of integration and packaging standards. Furthermore, so far photonic packaging considered the sub-GHz electrical connections to the PICs as a separate and second priority issue, until the number of electrical IOs of the PICs was too large to ignore. POLYNICES aims to address these challenges with the development of a novel general purpose photonic integration technology, compatible with wafer scale processes that will reduce the production costs of photonic modules by at least 10x. POLYNICES will develop for the first time a polymer based Electro-Optic PCB (EOPCB) motherboard that will host Si3N4 chiplets, InP components and micro-optical elements. POLYNICES invests in Si3N4 platform with PZT actuators to realize complex structures in only 1x1 cm2 chiplets with ultra-low power consumption. The chiplets’ grid array electrical pads and the use of flip-chip integration on vertical alignment stops will allow optical alignment and electrical connection in one step. The standard size and interfaces of the chiplets as well as the electronic IC co-packaging on the same EOPCB, provides excellent scalability and customization, and significantly simplifies packaging. Dielectric rod THz antennas will be integrated on the EOPCB taking advantage of its good HF properties. Using the above novel concepts and building blocks, POLYNICES will develop a fully integrated optoelectronic FMCW THz spectrometer with THz antenna array and beam steering abilities for quality control in plastics, a 16x16 quantum processor with integrated 780 nm light source and non-linear crystals and a 24x24 quantum processor with integrated squeezed light state source.
Wissenschaftliches Gebiet
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Thema/Themen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
HORIZON-CL4-2021-DIGITAL-EMERGING-01
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HORIZON-RIA - HORIZON Research and Innovation ActionsKoordinator
106 82 ATHINA
Griechenland