Description du projet
Modules photoniques efficaces et peu coûteux pour la détection térahertz et l’informatique quantique
La technologie d’intégration photonique évolue des simples circuits intégrés photoniques vers des modules plus complexes et polyvalents, qui ouvrent de nouveaux domaines d’application. Cependant, cette technologie n’a pas encore atteint un niveau de production rentable et n’est pas compatible avec une fabrication en grande quantité du fait de l’absence d’un processus de production simple, peu coûteux et compatible avec l’échelle de la plaquette de silicium. Le projet POLYNICES, financé par l’UE, mettra au point une carte de circuit électro-optique polyvalente contenant des micropuces en nitrure de silicium, des composants en phosphure d’indium et des éléments micro-optiques, ce qui permettra de diviser par dix les coûts de production des modules photoniques. Grâce à cette technologie, POLYNICES mettra au point un spectromètre THz FMCW optoélectronique entièrement intégré incluant un mécanisme d’orientation du faisceau sur la puce, un processeur quantique 16x16 avec une source de lumière 780 nm et des cristaux non linéaires, et un processeur quantique 24x24 doté d’une source de lumière à l’état comprimé.
Objectif
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.
Champ scientifique
Mots‑clés
Programme(s)
Régime de financement
HORIZON-RIA - HORIZON Research and Innovation ActionsCoordinateur
106 82 ATHINA
Grèce