SPP 2314 - MLL-basierte Integrierte THz Frequenz-Synthesizers (MINTS)

Im Projekt MINTS werden elektronisch-photonische THz-Frequenzsynthesizer-Architekturen untersucht und demonstriert, die den Anforderungen der Integration in Silizium-Photonik (SiPh) und/oder Indium-Phosphid (InP) Photonik-Technologie entsprechen. Aufbauend auf den exzellenten spektralen Eigenschaften von modengekoppelten Lasern (mode-locked laser, MLL) zielen wir darauf ab, ein Jitter- bzw. Phasenrauschverhalten zu erreichen, das mindestens eine Größenordnung besser ist als bei jedem rein elektronischen THz-Frequenzsynthesizer, während ein ähnlicher oder besserer Frequenzbereich und vergleichbare Frequenzauflösung erreicht werden. Die Verbesserung des Phasenrauschverhaltens der elektronisch-photonischen THz-Synthesizer wird durch das Locking elektronischer Oszillatoren bzw. Laserdioden auf das MLL-Signal erreicht, entsprechend der gewählten Synthesizer-Architektur. Wir werden verschiedene MLL-basierte THz-Frequenzsynthesizer-Architekturen sowohl experimentell als auch analytisch untersuchen. Es werden neuartige Abstimmungstechniken vorgeschlagen, um eine kontinuierliche Frequenzabstimmung zu erreichen. Die Auswirkungen einer integrierten Realisierung in InP- und SiPh-Technologien werden analytisch und experimentell untersucht. Unsere Forschung fokussiert auf Synthesizer-Architekturen und Implementierungen in InP- und Silizium Photonic Integrated Circuit (PIC)-Technologie. Da die Integration des MLL nicht im Fokus des vorgeschlagenen Projekts steht, werden wir kommerzielle, ultra-low-jitter MLLs von Menhir Photonics und Menlo Systems für Synthesizer-Experimente nutzen. Zusammen mit laufenden Forschungsarbeiten anderer Gruppen zu integrierten MLLs wird das Projekt MINTS kompakte integrierte THz-Frequenzsynthesizer in InP- und SiPh-Technologie mit extrem niedrigem Phasenrauschen ermöglichen.

DFG-Verfahren Schwerpunktprogramme

Teilprojekt zu SPP 2314: Integrierte Terahertz-Systeme mit neuartiger Funktionalität (INTEREST)